基坑開挖模擬的案例
基坑開挖模擬
在基坑開挖模擬過程中，由于土體應(yīng)力的減小，受壓的土體會向上回彈，大家知道，回彈模量與壓縮模量是不一樣的，數(shù)值上相差幾倍，怎么考慮這種影響呢。這個問題對基坑隆起的計算有很大的影響。希望和大家討論一下。
ABAQUS摩爾庫倫本構(gòu)不適用于基坑開挖的原因
今天，我們一起來看一看摩爾庫倫本構(gòu)在基坑開挖中的應(yīng)用。
眾所周知，我們土體的摩爾庫倫本構(gòu)是不適用于我們的一般基坑開挖模擬的，很多同學都知道這個結(jié)論或者說知識點，但是我在很多地方搜索發(fā)現(xiàn)，并沒有告訴我們原因，最后在一個巖土網(wǎng)論壇的大佬帖子中找到了答案。
首先我建立一個基坑開挖的模型，土體尺寸為100m×100m×60m，進行土體開挖，將該土體進行圓形基坑開挖，開挖直徑取為20m，開挖深度為8m。
一共建立兩個模型，一個模型的土體材料用摩爾庫倫本構(gòu)，另一模型的土體材料采用修正劍橋本構(gòu)。注意，此處我們只討論不同本構(gòu)下基坑的變形規(guī)律，所以我們的土體并不是一類土(在此處我也不給一種土的數(shù)據(jù)了，一般的地勘報告也不一定給全)。修正劍橋本構(gòu)的知識我們后續(xù)再講。
土體施加自重荷載，進行地應(yīng)力平衡后進行開挖，土體邊界條件及荷載圖如下圖所示：
將所建模型進行開挖，最終我們得到基坑的變形圖如下兩圖所示(為觀察方便，給出合適的變形比例)：
摩爾庫倫本構(gòu)基坑開挖變形圖：
修正劍橋本構(gòu)基坑開挖變形圖：
由上圖我們可以得知，通過摩爾庫倫本構(gòu)開挖的基坑會導(dǎo)致巨大的基坑回彈，基坑邊緣變形也與實際情況相反，通過修正劍橋本構(gòu)開挖的基坑計算中斷(可能是因為土體不同，或本構(gòu)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)卸載彈性模量有變化，修正劍橋本構(gòu)土體有較大變形導(dǎo)致)但底部有隆起，基坑邊緣向圓心變形，邊緣下滑，由此得知，我們的修正劍橋本構(gòu)更符合基坑開挖的模擬。
但是，此處開挖時，如果有摩爾庫倫本構(gòu)繼續(xù)開挖，開挖到更深層時，基坑邊緣會產(chǎn)生向圓心變形，邊緣下滑，但距離邊緣一定位置處的土體依然會因為之前的隆起，位移呈現(xiàn)向上隆起的狀態(tài)，坑底隆起依舊較大。
展開 基于Plaxis 2D的HSM模型在基坑開挖中的應(yīng)用
圖1 標準排水三軸試驗的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
模擬結(jié)果與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比
得到基坑圍護結(jié)構(gòu)等的實測值和模擬結(jié)果后，可繪出圍護結(jié)構(gòu)等實測值與計算值隨深度的比較圖，將兩種不同模型的數(shù)值模擬結(jié)果與實測值的對比分析，如圖2所示：
圖2 基坑開挖后的位移云圖
圖3 兩種模型的模擬結(jié)果與實測值的對比分析圖
由圍護結(jié)構(gòu)實測和數(shù)值模擬結(jié)果比較圖可以看出，HS模型模擬的結(jié)果與MC模型的模擬結(jié)果相比，其精確性要明顯優(yōu)于MC模型，由此論證了HS模型模擬基坑開挖問題的實用性與精確性。
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展開 懸臂式基坑開挖模擬
問題描述
有一開挖寬度為2mx2m的基坑，開挖深度為10m，采用懸臂式圍護結(jié)構(gòu)支護，墻體寬度為1m，總長20m。土體的彈性模量為66000kPa，泊比=0.2，土體重度=20kN/m3，黏聚力=0，摩擦角=30°，剪脹角=0，水平壓力系數(shù)K=2。墻體彈性模量E=28GPa，泊松比v=0.15。墻與土之間的摩擦角取為30°(摩擦系數(shù)為0577)。
圖1 模型示意圖
2. 模型的建立與求解
建立100mX100m的二維變形體部件，分隔開挖區(qū)域的幾何形狀。
圖2 建立土體表面
定義名為geo的Geostatic分析步，接受默認選項；隨后建立名為remove的Static，general通用分析步，起始時間0.1，最大步長0.2，采用非對稱算法。
載荷、邊界條件應(yīng)在initial或geo分析步就激活生效。
在geo分析步對土體加體力-20，模擬重力荷載。
圖3 設(shè)置初始應(yīng)力
網(wǎng)格單元類型為CPE4，選擇合適的網(wǎng)格密度。
圖4 有限元網(wǎng)格
處理器：i5-8700
內(nèi)存：16G
計算時間：30s
軟件版本：ABAQUS 2020
3.
展開 
基坑分層開挖錨拉樁支護數(shù)值模擬 ￥59
基坑分層開挖錨拉樁支護數(shù)值模擬技術(shù)難點總結(jié)起來如下：
1、初始地應(yīng)力平衡。不平衡的原因，往往是一開始就把錨桿嵌入地層了。
2、接觸設(shè)置。由于涉及到分層開挖，樁，預(yù)應(yīng)力錨桿，所以要設(shè)置很多接觸，這些接觸包括：樁土永久性接觸，樁土暫時性接觸。在開挖過程中，部分接觸要失效。
3、生死單元功能。模擬分層開挖。
4、預(yù)應(yīng)力錨桿嵌入土體。
5、錨桿與樁的連接。這里采用節(jié)點耦合方式處理。
6、錨桿預(yù)應(yīng)力施加。設(shè)置熱膨脹系數(shù)，采用降溫法使錨桿產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。
7、開挖與支護分析步設(shè)置。先開挖一層，設(shè)置一個分析步；然后立即對錨桿施加預(yù)應(yīng)力支護，也設(shè)置一個分析步。
圖1 基坑分層開挖支護模型
圖2 地應(yīng)力平衡時的位移
圖3 開挖第一層位移
圖4 開挖第二層位移
圖5 開挖第三層位移
圖6 開挖第四層位移
圖7 地應(yīng)力平衡時等效塑性應(yīng)變
圖8 開挖第一層等效塑性應(yīng)變
圖9 開挖第二層等效塑性應(yīng)變
圖10 開挖第三層等效塑性應(yīng)變
圖11 開挖第四層等效塑性應(yīng)變
展開 Abaqus-基坑開挖三維模擬-雙排樁懸臂支護 ￥20
<p>通過建立三維有限元分析模型，模擬雙排樁懸臂支護基坑開挖，分析基坑變形規(guī)律，前后排樁身變形，內(nèi)力分布規(guī)律等。下圖為相應(yīng)建模及計算結(jié)果。具體分析詳見付費附件內(nèi)容，有償進行技術(shù)答疑，聯(lián)系QQ2317281509。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/5bfc244fd70e438b888a8b6cd80f0d29.png" style="text-align: center">
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展開 abaqus多道內(nèi)支撐基坑開挖數(shù)值模擬
abaqus多道內(nèi)支撐基坑開挖數(shù)值模擬
經(jīng)典模擬案例3-基坑開挖（結(jié)果展示）
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認識比較深入，對于ABAQUS軟件數(shù)值模擬非常有經(jīng)驗，目前已經(jīng)完成有2000+的模擬案例。
如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。
展開 abaqus飽和軟黏土路堤填筑與基坑開挖數(shù)值模擬
模型：溝渠建設(shè)后200天內(nèi)與堤壩平行進行基坑開挖作業(yè)。挖掘深度為0.8米，基坑開挖作業(yè)分兩步進行，每一步包括去除0.4粘土，挖掘一年后對路堤變形的影響。（改視頻教程及文件國外培訓機構(gòu)定價26美元，本人可原價幫助代購，可提供購買記錄，需要的可以加微信或者qq443941211，支持團購）
煤礦開采/生死單元/地應(yīng)力平衡/ABAQUS/基坑開挖/隧道開挖/摩爾-庫倫模型等 ￥300
本教程以煤層開挖過程為例，在ABAQUS中建立仿真模型，結(jié)合地應(yīng)力平衡、生死單元（Model change）、 Mohr-Coulomb 模型等開展仿真分析。
仿真模型可用以分析煤層開挖過程中的巖體變形及破壞情況，地應(yīng)力平衡、生死單元功能可拓展用于基坑開挖、巷道開挖、隧道開挖等工程分析。
詳細設(shè)計及操作過程請下載附件，附件內(nèi)包含2維開挖模型，3維逐步開挖模型，3維逐層開挖模型等3種模型源文件，學習過程中若存在問題，可詢2923247172@qq.com。
展開 abaqus高級技術(shù)學習
五、開挖與堆載問題分析
5.1 ABAQUS中的單元生死功能 單元的移除與激活； 接觸對的移除與激活
5.2 單元生死操作中的注意事項
實例操作：（1）內(nèi)撐式基坑開挖模擬（2）分級堆載路堤模擬
六、利用ABAQUS進行強度折減法分析
6.1 強度折減法的基本原理
6.2 強度折減法在ABAQUS中的實現(xiàn)
實例操作：（1）二維均質(zhì)土坡穩(wěn)定性分析2）三維心墻堆石壩邊坡穩(wěn)定性分析
七、巖土動力分析
7.1 ABAQUS中的動力求解方法
7.2 巖土動力分析中的邊界條件
7.3 動力分析中的阻尼
實例操作：（1）水平地基的自振頻率與振型（2）地基地震反應(yīng)的隱式和顯式分析
八、ABAQUS自定義材料模型
8.1 UMAT子程序
8.2 鄧肯模型二次開發(fā)
8.3 邊界面模型二次開發(fā)
實例操作：土石壩施工過程模擬
詳細的課程安排請聯(lián)系報名老師
聯(lián)系人: 吳熠燦
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abaqus雙排樁基坑開挖
abaqus雙排樁基坑開挖
案例合集13-基坑開挖
<p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202103/08b5a1c287e2441ca86c6a7c4bd3d6b5.gif" alt="基坑開挖.gif"></p><p><br></p><p>若感興趣，可加qq2170453510。</p>
展開 基坑開挖深度怎么算？
正文如下：
說到基坑開挖深度，現(xiàn)階段，我國怎么規(guī)定基坑開挖深度？基本概況如何？
以下是中國下面梳理相關(guān)基坑開挖的步驟相關(guān)內(nèi)容，基本情況如下：
為了幫助相關(guān)人員了解基坑開挖深度確定方式，下面通過相關(guān)內(nèi)容梳理，基本情況如下：
基坑是在基礎(chǔ)設(shè)計位置按基底標高和基礎(chǔ)平面尺寸所開挖的土坑。開挖前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)水文資料，結(jié)合現(xiàn)場附近建筑物情況，決定開挖方案，并作好防水排水工作。開挖不深者可用放邊坡的辦法，使土坡穩(wěn)定，其坡度大小按有關(guān)施工程規(guī)定確定。開挖較深及鄰近有建筑物者，可用基坑壁支護方法，噴射混凝土護壁方法，大型基坑甚至采用地下連續(xù)墻和柱列式鉆孔灌注樁連鎖等方法，防護外側(cè)土層坍入；在附近建筑無影響者，可用井點法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地區(qū)可采用天然冷氣凍結(jié)法開挖等等。 通過甲方給定或規(guī)劃圖所確定基點，通過基點高程傳遞高程到所測定的擬建建筑附近，所標示的位置為固定位置且施工過程中不至于妨礙的位置；方策開挖線后，使用水準儀及標尺桿傳遞高程到坑壁，固定高程固定點。在坑底以梅花形1.5m間距布測量點，逐漸外推和擴展，完成開挖。 基坑屬于臨時性工程，其作用是提供一個空間，使基礎(chǔ)的砌筑作業(yè)得以按照設(shè)計所指定的位置進行。基坑開挖工程量按基坑容積計算。一般來說，深基坑是指開挖深度大于等于5m的基坑。
基坑開挖的計算公式如下：
1、不放坡不支擋土板：此時的基坑是一個長方體或者圓柱體。
當為長方體時：挖基坑工程量 = h
當為圓柱體時：挖基坑工程量 = *r*r*h
2.放坡：此時的基坑是一個棱臺或者圓臺。
展開 基坑開挖考慮滲流
我知道越來越多的人在高滲流應(yīng)力耦合分析，大家給點建議吧，關(guān)于水力邊界條件到底該怎樣施加呢，小弟真的是鼓搗了很長時間了，進展很慢，謝謝了啊
