巖土數值分析的案例
《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 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
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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在巖土工程中的應用
（5）巖土工程數值分析中必須考慮初始應力作用，ABAQUS專門tigong了相應的分析步，可以靈活、準確地建立初始應力狀態。
綜上所述，ABAQUS可以求解絕大部分巖土工程問題，在巖土工程中具有很好的適用性。
abaqus在巖土工程中的應用.pdf
『分享』巖土工程數值模擬
上傳一本巖土工程數值模擬的書刊供大家學習
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巖土工程數值計算.part1.rar
巖土工程數值計算.part2.rar
巖土工程數值計算.part3.rar
巖土工程【PFC、3Dec】離散元數值模擬
2、3DEC課程系統學習巖土工程數值模擬方法，包括3DEC實體建模、內置FISH語言編寫程序來擴展3DEC的有效性、3DEC節理/接觸面/結構單元、靜力學分析、流固耦合、非線性動力模擬、3DEC后處理。每個知識點都帶有案例實操鞏固練習，將知識點滲透融會貫通。
3、PFC課程詳細介紹軟件的計算控制、離散元數值試樣的生成方法、接觸模型選擇、參數標定、模型邊界條件施加方法、PFC3D與FLAC3D耦合、離散—連續耦合模擬分析、PFC與CFD耦合、流固耦合框架等多個知識點，全面掌握PFC離散元整套的仿真應用框架。
4、每個專題都涵蓋多個工程實例模擬分析。包括巷道錨桿支護模擬、初始地應力場反演技術、地面注漿/水力壓裂模擬、地下空間開挖巖層運移分析、隧道掘進圍巖力學響應分析、邊坡開挖安全性分析等超多3DEC實例分析。PFC中包含了常規/真三軸剪切試驗、不排水/循環三軸剪切模擬、離散元模擬與彈塑性本構模型等多個土體單元試驗模擬案例和活動門試驗、盾構隧道掌子面穩定性、節理巖體中的硐室開挖穩定性、二維殼結構單元耦合、孔隙介質中Darcy流模擬等多個實例。
展開 常規巖土力學試驗主應力組成分析與疲勞仿真驗證
[4] 岳中琦.基于數字圖像的真實細觀非均質巖土力學分析數值方法[J].地球物理學報,2022,65(1):108-118.
[5] 林海,陳薪文,曾一帆.土工膜巖土力學性質的溫度影響試驗[J].地球科學,2022,47(6):2165-2174.
文章來源：科學技術創新
FLAC3D錨桿建模助手 ￥29.9
前言
FLAC3D是一款強大的巖土數值分析軟件，其輸入和一般的數值分析程序不同，大部分情況下都采用命令驅動進行執行。其中，進行地下工程開挖支護模擬時，需要建立圍巖的噴錨支護模型，而錨桿的數量往往較多，且其坐標較為不規則。本文介紹了一款FLAC3D錨桿建模插件AutoCAD插件，能夠自動、大批量地生成FLAC3D 5.0和FLAC3D 6.0軟件內的錨桿建模代碼。
界面介紹
圖 1 錨桿建模插件界面介紹
如圖 1所示，該插件界面上包含如下參數選擇或輸入區：(1) 選擇軟件版本；(2) 選擇坐標原點（為了與FLAC3D三維數值模型建模時的坐標原點相匹配）；(3) 單位縮放比例(為了保證CAD草圖的單位與數值模型相匹配)；(4) 錨桿劃分段數；(5) 選擇錨桿是否反向(為了調整CAD草圖繪制錨桿時線段方向與擬建錨桿的起點-終點方向)；(6) 每次生成錨桿代碼時賦予的ID號。填寫參數后通過單擊“選取線段并生成代碼”按鈕就可以直接生成FLAC3D錨桿建模代碼。下面具體介紹使用方法。
使用方法
插件：CableTool.dll
使用步驟：
(1) 打開CAD并繪制錨桿草圖；
(2) 在CAD命令行輸入netload加載插件“CableTool.dll”；
(3) 在CAD命令行輸入命令GC并回車，彈出錨桿代碼生成界面；
(4) 根據需要填寫參數；
(5) 單擊“選取線段并生成代碼”并選擇要進行創建的錨桿草圖，回車后錨桿代碼自動復制到剪切板，其中錨桿代碼中的Y坐標用“[Y]”進行替代，用戶可以根據自己的需要進行更改。
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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 
城市地下建設工程環境巖土及地質問題分析
3、環境地質效應的機理分析
3.1 基坑開挖對地下水狀態的改變
基坑開挖過程中，為保證土方開挖及基礎施工處于適宜的工作條件下進行，大多數都要采用人工降低地下水，這樣就會引起基坑內外產生地下水滲透，地下水狀態也隨之改變。
3.2 地下水滲透對土壓力的影響
基坑開挖過程中，為了保證基底干燥，便于施工，要采用―些降水措施。基坑降水會引起地下水滲透，地下水狀態隨之改變。
3.3 基坑開挖中水、土壓力變異與地質環境效應關系
基坑開挖時，在解除豎向自重應力的同時，水平向自重應力亦相應有所解除。坑底以上的土體，因受到具有較大水平壓力的外側土體的擠壓，便產生水平壓縮，于是板樁內移，并伴隨出現坑外地面沉降；另一方面，人工降低地下水位，會增大坑外土體內的豎向和水平向自重應力，造成更大的坑外地面沉降和板樁內移。
3.4 基坑開挖的實際應力狀態對土壓力的影響
由于基坑開挖，在基坑的外側，如果不考慮地下水位的變化，鉛垂方向的自重應力保持不變，水平方向的地基內應力減少。隨著挖掘深度的增加，坑壁的水平位移也不斷增加，當水平方向的內應力達到最小值的時候，土體達到主動土壓力狀態。在基坑底部以下的地基，如果不考慮地下水位的變化，鉛垂方向自重應力減少，開挖面以下的支擴結構擠壓基底下部地基，使下部地基水平受壓。
4、環境地質效應的系統防治分析
4．1 開展有效的工程地質勘察
通過詳細的勘察為設計施工提供相關的參數和指標，確定合理的開挖方案、步驟。如果勘察工作所提供的數據不詳細，勢必給支護工作留下隱患。
4．2 優化開挖方案
地下工程的開挖方法很多，大型地下工程施工不可能全斷面一次成洞，實際上是根據出渣運輸洞不同、施工機械類別和巖石特性等條件，選擇開挖施工方法。
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；
【數值仿真】海上浮式風力機動力響應分析與數值仿真關鍵技術研究
本文以實際工程項目為例,研究漂浮式海上風力機在數值仿真過程中的關鍵技術。通過建立等效推力模型等手段,實現工程樣機的數值建模并進行典型工況的動力響應分析。本文的研究成果可以有效解決實際工程項目中浮式風力機數值模型建立的難點,對促進我國風電產業技術發展,加速我國海上風電商業化進程具有重要意義。
浮式風力機數值模型建立方法
目前,對于風力機氣動載荷的計算大多采用葉素-動量理論,盡管該方法無法給出葉片翼型附近的流場信息,但是,其計算簡便效率高,廣泛應用于浮式風力機工程計算。水動力載荷的分析則主要基于三維勢流理論,采用海洋工程領域常用的水動力分析軟件求解浮體水動力系數,進而進行時域水動力分析。由于三維勢流理論無法考慮浮體的黏性效應,軟件采用Morison方程的拖曳項模擬浮式風力機的黏性阻尼。
浮式風力機系統結構形式復雜,既包括了葉片、塔柱和傳動軸等柔性構件,又包括了機艙和浮式基礎等剛性結構。因此,不同數值仿真軟件對于浮式風力機系統結構動力學模型的建立區別較大。目前,對于浮式風力機整體結構采用的建模方法主要有多體方法和有限元方法,對于葉片和塔柱等彈性體動力響應的求解則主要采用模態法和有限元方法。
海上浮式風力機數值仿真模型建立
本文以某浮式風力機工程項目為例,針對海上浮式風力機工程樣機在數值仿真過程中的關鍵技術進行研究。浮式風力機系統的結構形式如圖1所示,整個系統上部設置7.25MW風力發電機,底部采用四立柱半潛型浮式基礎。系泊系統的布置情況如圖2所示,在每個邊立柱的底部設置3根系泊錨鏈,采用3×3的懸鏈線式系泊。
圖1 浮式風力機結構示意圖
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圖2 浮式風力機系泊系統布置圖
水動力模型的建立
在AQWA中建立浮式基礎的水動力模型如圖3所示。
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