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      岩土工程
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      岩土工程

      来源:管理员点击次数:更新时间:2018-05-04

      岩土工程

      行业方案

      岩土工程有限元分析计算软件采用有限元方法求解任意复杂的岩土工程问题。模拟内容包括地下岩土结构、人工冻土三轴实验、基坑支护、隧道、水坝、渗流分析、边坡稳定分析等。采用有限元方法不仅可以给用户提供更细致的分析,还可以与传统方法计算结果进行对比。

      有限元分析计算结果包括结构变形、应力分布分布、塑性区分布、梁(锚杆和加筋材料)构件的内力等。边坡稳定有限元分析可以采用强度折减法计算得到的安全系数。

      岩土工程有限元分析计算软件——隧道?橛糜谀D獾叵陆峁梗òú捎眯掳路ㄊ┕さ乃淼拦こ蹋。一个很重要的功能是内置的隧道衬砌生成器可以将隧道衬砌定位到岩土体中的任意位置,并能对建立的计算模型自动生成有限元网格。该?榭杉扑愀髦址腔岛稍,如土体的热荷载、收缩力和膨胀力,也可以定义锚固区。

      岩土工程有限元分析计算软件——渗流?榭稍诜治鑫榷骱头俏榷魑侍,可以输入地下水位、孔隙水压力分布、点流速(流入流出)和线流速(流出流入)等渗流边界条件。渗流分析结果可以自动导入其他岩土工程有限元分析包括边坡稳定有限元分析或其他非有限元分析?,例如土质边坡稳定分析软件。

      行业案例

      1、桩–冻土系三维弹塑性有限元建模及有限元分析

      在单桩与冻土相互作用的三维有限元模拟中,可采用接触单元的方法模拟单桩与冻土的接触状态,即未接触状态、黏着状态和滑动状态。事实上接触单元是一种虚拟单元,通过附着在桩体和土体的表面构成,但它又具有一定的力学特性。当接触单元处于未接触状态时,桩–冻土可以自由运动,而当接触单元处于黏着和滑动状态时,它具有足够的刚度以阻止桩–冻土的相互渗透。

       


                  
      4 冻土竖向位移图(单位:m)

      Fig.4  Vertical displacements of frozen soil(unitm)

      2、某冻土路基变形场研究

      (1)       路基模量参数随温度变化规律选取随温度变化的不同模量值,运用 ABAQUS 有限

      元软件计算冻土变形位移。模型左右边界 X 方向位移约束为零,下部边界 Y 方向位移约束为零。经计算得到路基内部竖向和横向位移分布结果,如图1, 2 所示。


                      
      1,路基冻结竖向位移图


                     
      2、路基冻结竖向位移图

      2)考虑在最不利情况下的路基融沉变形,即有降雨时,大气降水入渗会使处于融

      化阶段的冻土路基含水量更加增大,路基强度衰减更快,产生最不利的后果。用 ABAQUS 有限元软件计算,得到路基内部竖向和横向位移分布图3、图4。


                         
      3、路基竖向位移图


                    
      4、路基竖向位移图

      3、冻土真三轴数值仿真计算

      1CAE分析微机控制电液伺服多通道协调加载系统

       采用ANSYS软件中的结构静力学分析?,模拟对立体冻土块求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析,而且也可以进行非线性分析,如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。

      因此可以利用ANSYS软件结构力学?榉抡婕扑阏嫒嵯低匙远刂,可对实现全程或随机控制变形和应力。

      2CAE分析仿真模拟真三轴系统

      利用ANSYS软件对冻土试样模型施加三个方向不等的压力,完成模型三个方向在恒压或变压条件下的变形测量与控制。示意图如下:


                                             
      2,冻土在图1中的力作用下的总体变形


                                                                                                                   3,冻土在图1中的力作用下的x轴方向变形


                                    
      4,冻土在图1中的力作用下的y轴方向变形


                          图5,冻土在图1中的力作用下的z轴方向变形

      3CAE分析仿真模拟冻结法温度控制测量

      利用ANSYS软件模型通过冻结法对试件进行冻结,整个过程的温度场可控可测量。并且可按某种规律(比如正弦波,方波等)变化。恒温度场示意图如下:








      行业软件

      借助于ANSYS 有限元分析软件、ABAQUS软件与PLAXIS 3D软件实现了人工冻土力学场,温度场,水分场及化学场的有限元模拟仿真实验。

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