利用重啟動(dòng)功能計(jì)算降雨過(guò)程中的邊坡安全系數(shù)

 

之前曾介紹過(guò)降雨入滲的例子，本例介紹利用強(qiáng)度折減法計(jì)算降雨到不同時(shí)刻的安全系數(shù)。

需要注意，降雨是實(shí)際發(fā)生的過(guò)程，而折減不是。強(qiáng)度的折減是為了評(píng)價(jià)穩(wěn)定的安全儲(chǔ)備，可視為是一個(gè)虛擬的過(guò)程。（當(dāng)然，如果考慮泡水引起的強(qiáng)度下降，其也可以是個(gè)實(shí)際的過(guò)程）。為了實(shí)現(xiàn)提取不同時(shí)刻的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)度折減，本例利用重啟動(dòng)功能。

1、在降雨模型中開(kāi)啟重啟動(dòng)所需的數(shù)據(jù)輸出功能。重啟動(dòng)需要原有模型中輸出數(shù)據(jù)，以供重新計(jì)算使用。在step模塊中執(zhí)行output-》Restart requests，按需設(shè)置重啟動(dòng)信息的輸出頻率。本例中將第二步（降雨步，相關(guān)模型可在之前的文章中下載）的輸出頻率控制為10（圖1）。創(chuàng)建step-3為折減步。該模型計(jì)算完成之后，可以得到降雨完全結(jié)束之后邊坡的安全系數(shù)。

 

圖1

2、利用溫度相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的折減。之前我們實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的參數(shù)變化是通過(guò)其與場(chǎng)變量參數(shù)的關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。遺憾的是初始場(chǎng)變量的定義只能通過(guò)修改inp文件的方式實(shí)現(xiàn)，有時(shí)不甚方便。實(shí)際上，溫度就是一種場(chǎng)變量，可以利用與溫度相關(guān)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度折減。具體為：

         （1）定義溫度相關(guān)的參數(shù)，如圖2，勾選usetemperature-dependent data，然后定義摩擦角和粘聚力。圖中的數(shù)據(jù)表明溫度為1時(shí)，摩擦角為36.9；溫度為5時(shí)，摩擦角為8.54。這里的溫度實(shí)際上就是安全系數(shù)

 

圖2

         （2）設(shè)置溫度。在load模塊里面，創(chuàng)建溫度分布場(chǎng)（圖3），然后在setp-3修改為5度（圖4）。雖然本例中未體現(xiàn)，有必要提醒的是利用溫度場(chǎng)的好處就是可以自由創(chuàng)建溫度的分布（Distribution，靈活的實(shí)現(xiàn)材料參數(shù)的分布）

 

圖3

 

圖4

 

    （3）提交計(jì)算之后，得到降雨結(jié)束時(shí)的安全系數(shù)（3.12）及滑弧位置（圖5）

 

圖5

 

3、將原有模型另存為新的cae文件。執(zhí)行model-editattributes，選擇重啟動(dòng)的源文件（圖6箭頭處），制定讀入數(shù)據(jù)的時(shí)間，并選擇在讀入的時(shí)刻處結(jié)束，跳往下一個(gè)分析步（紅圈處），這樣就可以實(shí)現(xiàn)基于不同的時(shí)刻的結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度折減計(jì)算。

 

圖6

 

4、在job模塊中，編輯job設(shè)置（圖7），在submission選項(xiàng)卡中將job類(lèi)型選為restart。計(jì)算后得到降雨一段時(shí)間后的安全系數(shù)（3.56）及滑弧位置（圖8）。對(duì)比圖5，降雨后滑弧位置變淺，安全系數(shù)下降。

 

圖7

 

圖8

 

來(lái)源：ABAQUS在巖土工程中的應(yīng)用