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登錄地基初始應力場的案例
有限元模擬條形基礎持力層,abaqus 地基初始應力場設置(二)
得到的初始應力場如下:
對應的,在 Geostatic 分析步地基的位移場如下圖,可以判斷在 Geostatic 分析步未發生位移。
有限元模擬臨坡地基,abaqus 從外部導入初始應力場(三)
2、在模型中設置各種材料的參數,添加地基土的塑性本構模型。添加 Geostatic 分析步,然后分別修改“輸出請求控制”、“荷載生效時間”,如下圖。
3、從第 1 步備份的數據庫文件導入初始應力場,如下圖。
最后,檢查應力分布云圖、位移分布云圖,確認初始應力場是否設置成功。本例中,設置成功后的位移分布云圖如下。
有限元模擬三軸固結排水試驗,abaqus 初始應力場設置(一)
有限元模擬三軸固結排水試驗
模型概況
土體試樣尺寸:高 8 cm,直徑 4 cm;
土體力學參數:彈性模量 10MPa,泊松比 0.3,粘聚力 10 kPa,內摩擦角 30°;
試驗荷載:圍壓 100kPa;
試驗類型:等應變式三軸試驗,豎向應變為 10%;
模擬的目標
1、等壓固結完成時的應力狀態
2、獲得三軸試驗剪切破壞時的豎向應力
模型注意事項
1、簡化為軸對稱問題
2、彈性階段采用線彈性本構模型,塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
3、將固結完成后的應力狀態作為初始狀態
4、不考慮等壓固結的變形
5、采用 abaqus 的 Geostatic 分析步模擬等壓固結完成后的應力狀態
6、采用軸對稱應力單元 CAX4 ,只劃分一個單元
7、剪脹角采用 abaqus 默認的最小值 0.1°
有限元模型
注:斜體樣式只劃分一個單元,單元類型 :4節點線性軸對稱應力單元
豎向應力與豎向應變關系
得到土體試樣剪切破壞時的豎向應力為 334.6kPa,與理論計算結果一致。
土體試樣的初始應力場設置
初始應力的設置需要滿足平衡條件:等效節點荷載要和外部荷載、邊界條件平衡。如果達不到平衡,將不能得到一個位移為零的初始狀態。此時所產生的應力場也不是所施加的初始應力場。
在本例中,等壓固結完成后的應力場為:三個方向的主應力都為 100kPa。在初始步設置初始應力如下:
在 Geostatic 分析步定義邊界條件為:對稱軸處 X 方向位移為零,底部 Y 方向位移為零。在頂面和右側施加圍壓 100kPa。得到的初始應力場如下:
對應的土體試樣位移云圖如下,可以判斷 Geostatic 分析步未產生位移:
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