巖土動力分析的案例
Abaqus巖土動力分析-邊界條件轉化
一般在進行巖土動力分析時第一步是靜力分析，第二步是動力分析；但是靜力分析與動力分析的邊界條件不一樣，該如何轉換呢？是直接強制轉換嗎？
abaqus高級技術學習
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
實例操作：（1）二維均質土坡穩定性分析2）三維心墻堆石壩邊坡穩定性分析
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
8.3 邊界面模型二次開發
實例操作：土石壩施工過程模擬
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展開 midas GTS NX能做什么？有什么特點？
midas gts nx是韓國開發的一款巖土有限元分析軟件，致力于二維、三維巖土有限元分析，包括靜力施工階段分析，邊坡分析，滲流固結分析，動力分析，廣泛應用于隧道與基坑計算、市政地鐵車站、礦山巷道開挖、大壩應力分析、爆破分析、列車移動荷載分析、巖土滲流計算、巖土動力分析、荷載結構計算等巖土有限元分析。使用人群大多為高校研究人員和設計院相關從業人員。
Midas在中國分公司為為北京邁達斯技術有限公司( MIDAS IT)，在巖土領域有midas GTS NX, midas SOILWORKS, midas XD三款軟件，其中soilworks致力于解決巖土二維有限元分析，致力于解決基坑的平面剖面分析設計力計算，并可以接入midas gts計算。 作為一款有限元軟件，midas gts nx解決巖土有限元計算，基于有限元連續介質理論，對于一些非有限元問題，例如涌水問題，裂隙張開度問題，是不能解決的，或者說計算出來效果不佳。有別于通用有限元計算軟件ansys，abaqus等，midas gts nx是一款巖土類專業計算軟件,因此軟件中設置了一些建模助手，例如隧道截面助手，隧道建模助手，錨建模助手，施工階段助手，土工實驗助手，界面助手等。 行業內其他巖土專業計算軟件，有FLAC, PLAXIS還有國產的理正等，各有優勢。
midas gts的主要優勢為強大的前后處理功能，軟件界面友好，界面交互操作簡便易懂，學習周期短。midas gts nx有豐富的接口，可以導入BIM格式的實體文件，midas家族其他軟件建立的結構文件( 例如midas gen的mxt文件)，CAD文件進行結構與巖土的協同分析。其強大的建模功能，可以使用地形數據生成器結合鉆孔數據建立真實地形與地層分界面，并結合擴展-切割-布爾運算等功能，建立真實的分析工況。
展開 Abaqus在巖土仿真分析中能干什么 附ABAQUS在巖土工程中的應用下載
雖然Abaqus也存在這樣的問題，但總體上還是能滿足巖土數值分析的特定需求的。本文簡單羅列了Abaqus在巖土數值分析中能實現的功能。
一、初始條件類
1）初始應力場（含孔壓場）
2）初始孔隙比
3）初始飽和度
4）初始溫度分布
5）初始場變量
二、分析步類型
1）總應力分析
2）有效應力
固結分析（飽和土、非飽和土）
3）熱-力-流耦合分析（同時考慮固結和傳熱）
4）動力分析
需要注意ABAQUS尚不能進行有效應力動力固結問題。
展開 
Abaqus在巖土仿真分析中能干什么 附ABAQUS巖土工程實例詳解下載
雖然Abaqus也存在這樣的問題，但總體上還是能滿足巖土數值分析的特定需求的。本文簡單羅列了Abaqus在巖土數值分析中能實現的功能。
一、初始條件類
1）初始應力場（含孔壓場）
2）初始孔隙比
3）初始飽和度
4）初始溫度分布
5）初始場變量
二、分析步類型
1）總應力分析
2）有效應力
固結分析（飽和土、非飽和土）
3）熱-力-流耦合分析（同時考慮固結和傳熱）
4）動力分析
需要注意ABAQUS尚不能進行有效應力動力固結問題。
三、材料模型
1）線彈性（可考慮彈性模量隨某變量（如深度）的變化）
2）莫爾庫倫（常用于砂土、顆粒材料）
3）D-P（可加帽蓋）
4）修正劍橋模型（這也是ABAQUS優于其它一般通用有限元軟件的地方）
5）用戶自定義材料（非常靈活）
四、接觸功能
1）ABAQUS中提供了三種接觸算法。general contact（通用接觸）、contact pairs（接觸對）和contact elements（接觸單元）。通用接觸一般在顯式算法中使用，在顆粒流等包含大規模接觸面等問題中尤其方便。
2）可模擬不同材料界面的力學和溫度相互作用（Interaction），如樁-土接觸面等。
3）ABAQUS提供了不同的約束條件，如Embedded region可模擬土釘，加筋土等。Tie可將兩個區域綁定在一起，網格劃分不連續時也可使用這一功能。
下載地址：ABAQUS巖土工程實例詳解
展開 技術鄰周報Q18：結構設計/Abauqs/氣固耦合/NVH/巖土/iSolver/超彈模型/CFD/動力總成...
6、卡車氫系統的框架結構有限元分析及優化
作者：吳先鋒
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830397
氫燃料系統是中型卡車的動力總成，固定于車架上。目前國內對于一般車型的設計及強度校核，還是依靠經典的材料力學、彈性力學、結構力學的經驗公式。傳統的分析設計方法，具有一定的局限性，使得動力總成的更新換代的速度較慢。因此設計中不可避免地造成動力總成各部分強度分配不合理現象，使得整個設計成本較高，達不到優化設計的目的。隨著有限元技術的推廣及計算機軟硬件的發展，汽車行業已將CAE技術用于汽車整體設計與研究，為設計人員提供了可靠的計算工具。
7、非線性有限元分析之超彈模型neo-Hookean
作者：
天佑有限元
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830432
在結構有限元分析中，常會遇到如橡膠、生物組織等非金屬材料。由于這些材料的力學性能和金屬材料的力學性能有著巨大區別，如大彈性變形，不可壓縮性，粘彈性等等。力學家和工程師們將這些材料統稱為超彈（Hyperelastic）材料，并將描述這類材料的力學模型稱之為超彈模型。
展開 《巖土工程數值分析》
全書較系統地介紹了巖土工程問題的數值解析方法的基本理論及其在巖土工程中的應用，內容包括土的本構模型、有限差分法、有限元法、邊界元法、離散元法和巖土工程數值分析新方法，以及巖土工程應力及變形問題有限元分析、固結問題有限元分析、土體滲流問題數值分析和土體溫度場的有限元分析和巖土工程數值分析新方法等，有較新的研究成果，也有結合巖土工程的應用。
本書既可作為高等院校土木工程、水利水電工程、采礦工程以及交通運輸工程等專業的研究生教材，也可供上術專業的大學生以及從事教學、科研、規劃、勘察、設計、施工、管理、監理和監測等工作的科技人員參考。
展開 巖土分析軟件FLAC論壇開通!
巖土分析軟件FLAC論壇開通!歡迎各路高手參與！
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ABAQUS與巖土工程分析(全文).
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展開 巖土工程的事故分析—北京萬亨大廈基坑事故
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巖土力學中的塑性流動仿真與分析
為了保證巖土工程建設的安全性，在施工時要求具有特定地基和結構加固。實地測試的成本極高，因此仿真就顯得非常實用，甚至必不可少。人們開發了很多數值模型來深入研究土壤行為。在這里，我們將向您介紹 COMSOL Multiphysics 中用于研究土壤的運用最為普遍的模型，及對隧道開挖實例進行分析。
巖土工程快速入門
建筑界普遍存在這樣一個趨勢：海上結構物建造的水域越來越深；建筑物之間的距離越來越近；海上風力發電機建造在離海岸很遠的深海中，這使其可能面臨著極其嚴苛的負載條件。因此，近幾十年來，巖土工程師開發了多種數值仿真來應對這種建筑趨勢以確保建筑的安全性。
“Paris Metro construction 03300288-3″。已獲 Public domain 許可，通過 Wikimedia Commons 共享。
塑性與巖土材料
塑性是指材料能穩定地發生永久變形而不破壞其完整性的能力，金屬、土壤、巖石、混凝土等材料便具有這樣的特性。當造成彈性形變的應力上升到達一個特定的應力級別——屈服應力時，材料開始產生塑性形變。
彈/塑性行為是與路徑相關的，應力取決于材料的之前的變形行為。因此，塑性模型通常與應力變化速率直接關聯，而非應力和塑性應變。整個行業中應用最為廣泛、最著名的塑性模型是以 von Mises 屈服面為基礎的，該模型中塑性流動不因壓力的大小而改變。因此，屈服條件及塑性流動只以偏應力張量為基礎。
然而，因為分析土壤物質時需考慮摩擦和膨脹的影響，所以該模型對此類材料無效。讓我們來看看該如何解決這個問題，并簡單介紹一下 COMSOL Multiphysics? 仿真軟件中不同的土壤塑性模型。
土壤及巖石的塑性
對于土壤和巖石等材料，摩擦和膨脹的影響是不可忽略的。
展開 
常規巖土力學試驗主應力組成分析與疲勞仿真驗證
摘 要：本研究通過數值計算和室內實驗仿真的方式開展了對常規巖土力學試驗主應力組成分析與疲勞荷載的研究。進行了常規巖土力學試驗的仿真，并得出了主應力分布特點。通過建立疲勞仿真計算模型，對試件進行疲勞仿真驗證，針對四組不同算例對試件的疲勞荷載進行模擬分析。通過研究得出不同主應力組合對試件的疲勞荷載有著一定影響。
關鍵詞：常規;試驗;疲勞;組成分析;主應力;巖土力學;
1 常規巖土力學仿真中的主應力分布特點
為實現對巖土力學試驗的仿真，開展研究前，引進Mohr-Coulomb（莫爾-庫倫強度理論）、Drucker-Prager(DP準則），將其作為參照，進行巖土材料在力學性能試驗中應力分布的研究[1]。
在此過程中，Mohr-Coulomb理論提出，材料發生破壞行為，大多屬于剪切破壞，在此種條件下，破壞面上存在剪應力，而對應的剪應力可以用法向應力函數表示，表達式如下：
式中：τf代表材料發生破壞時，破壞面上的剪應力；f（σ）代表法向應力函數。根據上述函數，可以確定巖土材料的莫爾破壞包絡線，如圖1所示。
圖1 巖土材料的莫爾破壞包絡線
圖1中，A、B代表破壞面的兩個莫爾圓；O1、O2代表兩個任意點莫爾圓半徑；M、N代表破壞面的垂直包絡線[2]。設定一個參數為巖土材料的屈服系數，將其表示為Q,Q的計算可以通過下述公式得到。
式中：Q代表屈服系數；O1代表任意點莫爾圓半徑；O1M代表圓心到包絡線距離。根據實際情況，應明確Q的取值在0～1之間，當計算后發現Q的值>1時，說明在此種條件下，巖土材料樣件已在法向應力作用下，達到了屈服破壞程度。
在上述內容的基礎上，參照DP準則，進行巖土材料屈服應力的分析，在此過程中，可以將巖土材料的樣件假設為一個三維模型，模型在三個方向的主應力構成三維應力空間[3]。
展開 城市地下建設工程環境巖土及地質問題分析
2、環境地質效應的表現形式分析
地下工程主要有隧道工程、沉井工程、基坑工程等，施工工法主要有盾構法、沉井法、頂管法、沉管法、地下連續墻法、礦山法、新奧法等，地下工程在施工中或施工后都會對地質環境產生影響。
2．1 基坑開挖引起的變形與失穩
地下工程建設中，高層建筑的地下室、地下商場和車庫、地下蓄水庫、地下電站和水泵房等，常常要進行深大基坑開挖，開挖深度常常達到12～18m或以上。在開挖基坑過程中，改變了原土體的應力場，必然會導致周圍地層的移動，引起周圍支擋結構的變形破壞、基坑周圍地表沉降、基坑夫穩和基底隆起等問題。
2．2 地下水環境變異
地下工程建設不可避免的會對地下水環境造成一定的影響，一般來說，地鐵、水底交通隧道等大跨度的地下工程對地下水環境的影響形式有兩個方面，一是隧道施工期間產生的影響，一是隧道建成后潛在的影響。
地下工程施工中，為保證開挖面的穩定，往往需要人工降水，如在地下水較淺的地區進行深基坑開挖，用盾構法在飽和土體中進行隧道施工，都需要進行大面積的人工降水，將導致地下水漏斗式下沉，使地下水的動力場和化學場發生變化，引起地下水中某些物理化學組分和微生物含量的變化，可能導致地下水的污染逐步加劇。
2．3 洞室圍巖失穩
地下工程洞室開挖后，地下形成了自由空間，原來處于積壓狀態的圍巖，由于解除束縛，而向洞室空間松脹變形。當圍巖應力超過了巖土體強度時，便失穩破壞，有的顯著而突然，有的變形和破壞不易劃分。洞室圍巖的變形與破壞，是發展的連續過程。
2．4 地質生態環境惡化
地下施工往往要挖出大量的巖石和土體堆積于隧道頂部或門口附近，有的可高達6m、7m，不僅對周圍環境有影響，而且若棄土超荷，還可能引起隧道下沉。
展開 利用ANSYS/CivilFEM 巖土模塊分析建筑物基礎
利用ANSYS/CivilFEM 巖土模塊分析建筑物基礎，隧道，水工結構等。其中計算基礎不僅在于基礎設計本身、還包括地基土的處理，以及它對上部結構的影響。ANSYS 可以對高層建筑結構的各種基礎做出仿真模擬，如筏板式（平板式、肋梁式和空心式）基礎和箱形基礎；
淺談巖土有限元分析軟件
理正巖土工程系列 v4.01 14
理正，國產軟件，使用簡單但是據說有的方面計算的不怎么樣，雖然提倡支持國貨，但涉及到安全問題還是要嚴謹一些。
理正工程勘察CAD升級至V8.5版
理正基礎共同作用分析軟件FCAD-I升級至V3.5
理正深基坑支護升級至V6.01
理正巖土5.5版
理正工程地質勘察升級到8.0
ITASCA系列軟件
FLAC在國內應用非常成熟，而且做礦山、隧道等很強大，不足之處就是前處理，fish語言真是要命啊，不過熟練了之后還是非常方便的。
UDEC使用離散元來進行模擬，對節理處理的很好，很多高校的老師都開始研究離散元方面了。
PFC，同濟周健老師的團隊研究PFC很強大，已經做出了很多成果。顆粒流，很炫！
Itasca系列軟件巖土工程專業軟件共同特點如下：
針對巖土體問題開發、但不限于巖土體問題；可以解決大變形、甚至幾何形態破壞問題；可以追蹤記錄破壞過程；多種巖土本構；地質結構面模擬；真時間歷程動力模擬；地下水模擬；內置外接程序語言滿足用戶特定要求
FLAC2D/FLAC3D 巖土體工程高級連續介質力學分析軟件
目前，FLAC有二維和三維計算程序兩個版本，二維計算程序V3.0以前的為DOS版本，1995年，FLAC2D已升級為V3.3的版本，其程序能夠使用護展內存，至今已發展到V6.0版本。FLAC3D是一個三維有限差分程序，目前已發展到V4.0版本。并且其推出的FLAC SLOPE有了WINDOWS界面。
UDEC（4.0）/3DEC（4.1） 高級非連續力學分析軟件
UDEC和3DEC針對巖體不連續問題開發，模擬非連續介質在靜/動態荷載作用下的反應、包括塊體間的完全脫離，采用顯式差分方法求解，實現對物理非穩定問題的穩定求解，可以追蹤記錄破壞過程和模擬結構的大范圍破壞。
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