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Abaqus均質(zhì)土壩的穩(wěn)定滲流分析-01-15.pdf

正在自學(xué)abaqus，有償求一個(gè)基于流固耦合的土石壩滲流分析＋強(qiáng)度折減的穩(wěn)定分析例子。582368455@qq.com

常見(jiàn)的非對(duì)稱系數(shù)矩陣求解方法主要有：廣義最小殘差法(GMRES)，雙共軛梯度法（Bicg）穩(wěn)定雙共軛梯度法(BiCGStab)，穩(wěn)定混合雙共軛梯度法（BiCGStab(l)），這些方法相對(duì)于常規(guī)的共軛梯度法在推導(dǎo)上均增加了一些難度，實(shí)際推導(dǎo)往往較為復(fù)雜。本文不展開(kāi)推導(dǎo)，僅對(duì)穩(wěn)定雙共軛梯度法(BiCGStab)的偽代碼作簡(jiǎn)要粘貼。

對(duì)于非均質(zhì)的土石壩，常采用強(qiáng)度折減法進(jìn)行非線性穩(wěn)定性分析。

• 檢查監(jiān)控文件 當(dāng)非線性分析因收斂困難而停止時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查監(jiān)控文件。子步中的許多等分表示不穩(wěn)定，位移值的顯著變化可能意味著開(kāi)始發(fā)生屈曲。 • 使用非線性穩(wěn)定重啟分析 為了驗(yàn)證非線性屈曲荷載并進(jìn)行屈曲后分析，應(yīng)使用一些先進(jìn)的非線性技術(shù)重新開(kāi)始分析，以檢查更大范圍載荷的載荷位移行為。

解決非線性分析不收斂的技巧 1模型中結(jié)構(gòu)剛度的大小。 對(duì)于某些結(jié)構(gòu)，從概念的角度看，可以認(rèn)為它是幾何不變的穩(wěn)定體系。

摘 要：為了分析邊坡在降雨入滲作用下的滲流和穩(wěn)定性，文章采用有限元強(qiáng)度折減數(shù)值模擬法，分析坡面滲流及穩(wěn)定性受降雨強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間及類型等因素的影響。結(jié)果表明：隨著邊坡降雨強(qiáng)度或持續(xù)時(shí)間的增加，邊坡最大孔壓逐漸增大，穩(wěn)定性系數(shù)逐步降低。總降雨量相同的情況下，短期暴雨對(duì)粘性土坡的影響更為明顯，造成孔壓升高，邊坡穩(wěn)定性下降。研究結(jié)果對(duì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)估提供參考。

邊坡滲流計(jì)算邊界約束條件可設(shè)置為：垂直邊界面為固定水頭邊界，底面為不透水邊界；上表面穩(wěn)定計(jì)算中為自由面，降雨滲流計(jì)算中為流量邊界，根據(jù)氣象資料降雨入滲速率取為4.3×10-6m/s。表1 材料參數(shù)圖 5 有限元網(wǎng)格自然工況下，邊坡內(nèi)部呈現(xiàn)明顯的飽和區(qū)與非飽和區(qū)，自由水面基本為地表以下，地下水沿邊坡底部滲流。

瞬態(tài)滲流計(jì)算的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)（1）荷載隨時(shí)間施加方式選瞬時(shí)施加時(shí)，才能得到孔壓、位移等隨時(shí)間逐漸穩(wěn)定的過(guò)程；荷載隨時(shí)間施加為線性施加的話，孔壓從瞬態(tài)荷載步的開(kāi)始到結(jié)束基本均勻變化，得不到逐漸穩(wěn)定的過(guò)程，這種適合堆載預(yù)壓等荷載隨時(shí)間緩慢變化的物理過(guò)程的模擬。

測(cè)定試驗(yàn)井和觀察孔中的穩(wěn)定水位，可以畫(huà)出測(cè)壓管水位變化圖形。測(cè)定水頭差形成的水力梯度，使地下水流向井內(nèi)。假定水流是水平流向時(shí)，則流向水井的滲流過(guò)水?dāng)嗝鎽?yīng)是一系列的同心圓柱面。

2 數(shù)值模擬工具尾礦壩設(shè)計(jì)需要進(jìn)行穩(wěn)定性分析，根據(jù)回顧尾礦壩穩(wěn)定性分析的案例，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)使用的是極限平衡法，最常使用的軟件是Slope/W和Slide2, 也有部分公司使用Plaxis，少部分公司使用FLAC。普遍認(rèn)為，對(duì)于非飽和土的極限平衡穩(wěn)定性分析，Slope/W的分析結(jié)果比Slide2更好一些，因此在加拿大, 大部分土體邊坡穩(wěn)定性分析使用Slope/W。

滲流在后四種模式中起著重要的作用。此外，水庫(kù)水的過(guò)量滲漏、水庫(kù)岸坡的穩(wěn)定性、水庫(kù)誘發(fā)地震等，也都與滲流的作用密切相關(guān)。根據(jù)大壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行如下三方面的計(jì)算就可達(dá)到選取恰當(dāng)?shù)姆罎B措施和校驗(yàn)建筑物在滲流作用下是否安全的目的。(一)確定滲透壓力對(duì)于混凝土壩(或水閘)地基中的有壓滲流，要確定沿建筑物地下輪廓線的滲透壓力分布，計(jì)算揚(yáng)壓力，以便驗(yàn)算建筑物的穩(wěn)定性。

閔博士對(duì)仿真組件中數(shù)據(jù)同化模型、非飽和-非穩(wěn)定滲流仿真模型、有限元強(qiáng)度折減法邊坡穩(wěn)定分析模型、基于網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)的剛體極限平衡法邊坡穩(wěn)定分析模型和大壩抗震動(dòng)力學(xué)分析模型也進(jìn)行了詳細(xì)闡述。參會(huì)嘉賓對(duì)閔博士的報(bào)告內(nèi)容表現(xiàn)出強(qiáng)烈興趣，并在會(huì)后與遠(yuǎn)算進(jìn)行了深入探討。