軟土模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-06
軟土模擬的實例教程
1 引言
在【地基土中土工格柵的模擬(Geogrid)】中討論了使用Geogrid改善地基土的性能。為了進一步檢驗Geogrid所起的作用，下面分析了一個堤壩的加固，分別使用Plaxis 2D和Phase2進行了模擬，同時也比較了二者在模型設置以及計算結果方面的差異。
2 堤壩模型
這個堤壩模型由兩層土組成，上層為Sand Fill, 下層為Soft Clay，顯然上層的強度比下層高，為了改善土的性能，在兩層的分界面使用Geogrid進行加固。首先分析沒有加固時的穩定性，然后分析加固后的穩定性。
3 Plaxis 2D模擬
當輸入土層材料參數時，為了最大程度地與Phase 2的計算作比較，在"Initial" ko設置時，采用了"Manual" 選項，設置ko為1，即土體處于靜水壓力狀態。下面分三種情形進行分析：
(1) 在沒有支護的情況下，最大位移量是0.088m。下圖所示的是位移云圖和最大剪應變圖。計算的安全系數為1.244。
(2) 安裝Geogrid但不設置界面，這相當于Geogrid與土緊密粘合在一起，不發生滑動或分離。在這種情況下，最大位移量0.012m，計算的安全系數是1.265。可以看出，安裝Geogrid有效地阻止了土層的位移，安全系數得到了提高。剪應變圖顯示出剪切帶被Geogrid分割開，沒有形成貫通的剪切帶。
(3) 安裝Geogrid同時設置界面，即考慮了土-結構的相互作用，在這種情況下，最大位移量0.019m，計算的安全系數是1.268，其結果與不設置界面時差不多。
4 Phase 2
使用相同的模型和參數，在Phase 2下運行。分兩種情形：
(1) 不進行支護。
展開 4、ALE方法可以很好的模擬軟土的變形，尤其是在模擬水下切削時優勢更明顯（空材料可以使用水來模擬），但對于硬質土ALE方法依舊表現出不合實際的流動性。如果希望得到切削時的破碎和裂紋效果ALE就顯得不合適了。另外，MAT_147似乎不適用于ALE方法（結果受網格敏感度參數的直接影響），可以考慮選用MAT5或MAT16或其他材料。
5、SPH方法最近用的人越來越多，應該是一個研究的方向，但我個人研究的比較少。
6、MAT-147是一個很好，但挺難掌握的材料本構，相比網上的論文，材料手冊是最好的資料，熟悉每一個參數的意義并結合試驗數據輸入是仿真的關鍵。
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文章來源：工程技術研究
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[2]蟻曼冰,王延寧,劉東,等.基于微生物誘導碳酸鈣沉淀技術加固濱海軟土的試驗研究[J].汕頭大學學報(自然科學版),2020,35(3):47-54.
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