Abaqus软件在土木行业的应用
土木工程软件分析
桩基承载力分析 运用abaqus 软件对一实例进行桩土建模并进行分析。 1. 问题背景 有一混凝土实心园桩位于位于正常固结饱和粘土中，地下水位与地基齐平。桩长10m ，桩径0.5m 。考虑到轴对称性，采用轴对称模型进行分析。分析区域桩端向下扩展1倍桩长，水平方向取20倍桩径，以求将边界对分析区的影响降到最低。土体采用剑桥模型模拟，参数建下表所示，桩采用线弹性模型，弹性模量E=20GPa ，泊松比v=0.2。桩土摩擦系数为0.42（tan （0.75?）） 土体参数 材料 '3(kN/m )γ ν λ κ M ()'? 1e k （m/s ） 软粘土 8.0 0.35 0.2 0.04 1.2(30)? 2.0 7110-? 2. 初始条件分析 初始应力的合理设置对求解的可靠性十分重要。根据已知条件，土体为正常固结粘土，设土体经历了一维0K 正常固结，则竖向初始应力'0v σ和水平初始应力' 0h σ: ''0v z σγ=;''000h v K σσ= 0K 为初始水平土压力系数，考虑到水平方向无边形，取为/(1)0.538νν-=。 3. abaqus 模型建立过程 1. 建立部件 在part 模块中执行part>creat 命令，建立名为soil 的部件。其设置如下：modeling space 设为axisymmetric ，type 设为deformable ，base feature 设为shell （二维的面）。根据下图尺寸完成部件soil 的建立。用同样的方法一句下图中的尺寸建立名为pile 的部件。 土体部件尺寸（单位m ） 桩部件尺寸（单位m ） 2. 设置材料及截面特性 在property 模块中执行materia>creat 命令，建立名为soil 的材料，执行edit material 对话框中的mechanical>elasticity>porous elastic 和mechanical>plasticity>clay plasticity 命令，设置剑桥模型参数如下图所示。
ABAQUS对单层结构的反应分析
ABAQUS 对单层结构的反应分析 问题： 一层建筑尺寸如下： 楼板厚度1m ，柱子尺寸0.5x0.5m E=400000./2m kN 3/2400m kg =ρ 仅仅考虑x 、y 平面。 1.计算结构的特征 2.楼板有一台48吨的机器，工作频率为30<Ω<365，画出结构（包括机器）的振幅和频率函数图。给业主提出建议，提出减小震动的措施。 3.若机器为80吨，画出振幅和频率图。 4.若采用橡胶隔震垫进行隔振。试讨论隔震垫刚度的取值规律。 5.若采用TMD 系统进行减震，讨论调谐质量刚度的取值。 本题采用ABAQUS 软件进行计算： 1.计算结构的固有频率： 步骤如下： （1）建立几何模型 楼板 柱子 （2）属性定义 密度3/2400m kg =ρ 杨氏弹性模量E=400000./2m kN 创建截面后赋予每一个构件 （3）装配各构件
装配前装配后 （4）定义分析步 根据题目要求，选线性摄动分析，频率，特征值取15个（前15阶频率）（5）相互作用 定义各柱子与楼板的连接为绑接。如下图所示 （6）荷载 定义柱子与地面的边界条件为固结： 这里因为计算自振频率，不用施加力的作用。 （7）划分网格 网格单位为0.25，为各部件划分网格，组装后见下图：
（8）后处理提交后查看结果 频率图（此时的Y坐标是周期）查询曲线上的15个点得出对应的各阶频率数据： 整理得：
由此可知，自振频率为：Hz 630158923.0/1 。 2.楼板有一台48吨的机器，工作频率为30<Ω<365，画出结构（包括机器）的振幅和频率函数图。给业主提出建议，提出减小震动的措施。 在1的基础上，作如下改动即可： (1).在部件里面新建一个点RP ，属性里面赋予它48000Kg 的质量。在特殊设置 里面的点质量/惯性选项中，如下： (2).装配式将质量点RP 装配置楼板面的中心位置。 (3).分析步选择线性摄动，稳态动力学，直接选项，将机器的工作频率加上，30<Ω<365。 (4).相互作用中的质量点RP 与结构的约束为耦合的，其他约束同1）中的。见下图： (5).荷载除了柱底面与地面固结外，尚应施加以集中力F 于楼板面中心处，不妨令F=500N
abaqus在土木岩土中的几个应用实例及结果分析报告
Abaqus报告 目录 1.简支梁 (3) 1.1问题描述 (3) 1.2结果比较 (3) 1.2.1理论值计算 (3) 1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较 (4) 1.2.3简支梁划分不同网格密度的结果比较 (8) 1.3结论 (10) 2.受拉矩形薄板孔口应力集中问题 (11) 2.1问题描述 (11) 2.2理论值计算 (11) 2.3数值解答及误差 (11) 3.矩形荷载作用下地基中的附加应力分布 (13) 3.1问题描述 (13) 3.2计算过程 (13) 3.3结果分析 (16) 4.Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟 (16) 4.1问题描述 (16) 4.2理论值计算 (17) 4.3数值解答及误差 (17) 5.二维均质土坡稳定性分析 (19)
5.1问题描述 (19) 5.2计算过程 (19) 5.3结果分析 (20) 6.不排水粘土地基中竖向受荷桩 (23) 6.1问题描述 (23) 6.2计算过程 (23) 6.3结果分析 (25) 6.3.1屈服区分布 (25) 6.3.2桩的受力分析 (26) 6.3.3桩侧摩阻力分布 (27)
1.简支梁 1.1问题描述 一个长度为1.5m，横截面为0.2m×0.2m的简支梁，受大小为500kPa的均布荷载。假设材料的弹性模量E=220GPa,泊松比ν=0.3，比较在abaqus中不同建模方式（实体模型和二维模型）及划分不同网格密度下的内力数值、支反力及挠度大小。 1.2结果比较 1.2.1理论值计算 根据材料力学知识，均布荷载作用下简支梁的跨中挠度用下式计算： ω= 5ql4 384EI 其中 EI= 1 12 ×0.24×220×109=29333333.33m4 故跨中挠度为： ω= 5ql4 384EI = 5×100×103×1.54 384×29333333.33 ×103=0.2247mm 跨中弯矩为： M=1 8 ×100×1.52=28.125kNm
ABAQUS若干技巧
1.请教高手怎么制作荷载-位移曲线 后处理中create X-Ydata 1. 选择ODB field output，对话框里选择加载点的RF，建立reference force和加载步之间 的关系，保存； 2. 在ODB field output里，对话框里选择需要位移的节点和U，建立位移U和加载步间 的坐标，保存。 3. 选择operate on XY data，combined上两步里的结果。 Initial Conditions和Excel的使用 By 小梦 关键字格式： *initial conditions, type=stress,input=bb.dat 上面的关键字插于*STEP语句之前，两语句之间不能有空格。 施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。 实例：平衡初始地应力 平衡条件：由应力场形成的等效节点载荷要和外载荷相平衡，如果平衡条件得不到满足，将不能得到一个位移为0的初始状态，此时所对应的应力场也不再是所施加的初始应力场。 解决方法：首先将重力载荷施加于土体上，施加符合工程实际条件的边界条件，计算得到在重力载荷下的应力场，再将得到的应力场定义为初始应力场，和重力载荷一起作用于原始的有限元模型，就可以得到既满足平衡条件又不违背屈服准则的初始应力场，可以保证各节点的初始位移近似为0。 步骤： 1、 1、建立有限元模型，部件类型为轴对称模型，网格类型为CAX4R。
2、建立分析步：Geostatic
达索BIM建筑、土木三维建模解决方案
走进百木科技 重庆百木科技有限公司是一家专业从事土木工程行业BIM 软件开发、项目咨询及服务的专业科技公司，是法国达索系统中 国区代理商中唯一一家有近二十年桥梁行业经验的合作伙伴。公 司致力于为土木建筑行业的业主、设计院、施工单位等提供先进 而完整的产品生命周期管理解决方案和工程咨询服务，协助客户 提高核心竞争力。 公司拥有经验丰富的土木工程技术人员、项目管理工程师以及专业的IT工程师，专注面向BIM全过程的解决方案。经过多年的奋斗，凭着优质的服务体系，我们同各地的客户单位建立了长期友好的合作关系，赢得了客户的好评，建立了企业信誉。 3DExperience平台——新一代数据信息管理技术 在3D Experience平台，可体验到从三维设计软件到生命周期管理系统的各领域产品，包括设计建模软件Catia、施工工艺仿真软件Delmia、项目协同软件Enovia、计算分析软件Abaqus等一系列优秀的软件，能为您带来非常广阔的应用前景，创造商业价值。相较于传统二维设计，它拥有以下优势： ●直观性：所见即所得，更易理解设计内容； ●整体性：设计成果整体呈现，展现空间位置； ●易读性：保留关系式、保留设计理念； ●关联性：设计环节相互关联，层层驱动； ●联动性：设计过程与成果同步保留，三维驱动二维。 3DExperience平台正向设计理念——支持建筑行业解决全生命期管理难题 作为成熟的产品全生命周期三维体验平台，3D Experience平台完美地贯彻了三维设计交付的思想，在设计建模阶段为您带来完美的设计体验。
●元素定义过程的着重体现，使得任何元素有源可溯。不仅保留结果，还保留建模过程，建立的模型天生就是参 数化模型，代替了大量的编程工作。 ●约束式草图，控制尺寸驱动被动尺寸，几何图形智能体现 ●强大的参数化建模能力 ●模型与图纸自动关联，二者同步更新
计算机在土木工程中的应用
计算机在土木工程中的应用 11级土木卓越陈耀晖 计算机技术在近四十年内的发展迅速，让土木工程这一古老的工科技术又焕发出了新的活力。计算机技术在土木工程中的应用也已经从最早的数值分析发展到了工程设计的各个环节与许多阶段。就目前而言，土木领域的主流计算机技术应用主要体现在三个方面：计算机辅助设计、计算机仿真和土木工程专家系统。 一、计算机辅助设计 计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一种利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术，是一门多学科综合应用的新科学。到目前为止计算机应用已经渗透到了机械、电子、建筑等领域当中，利用计算机，人们可以进行产品的计算机辅助制造(Computer Aided Make，简称CAM)、计算机辅助工程分析(Computer Aided Engineering，简称CAE)、计算机辅助工艺规划(Computer Aided Processing Planning，简称CAPP)、产品数据管理(Product Data Management，简称PDM)、企业资源计划(Enterprise Resource Planning,简称ERP)等等。CAD系统准确地讲是指计算机辅助设计系统,其内容涵盖产品设计的各个方面。把计算机辅助设计和计算机辅助制造集成在一起,称为CAD/CAM 系统。习惯上工程界把CAD/CAM系统甚至CAD/CAM/CAE系统仍然叫做CAD 系统,这样CAD系统的内涵就在无形中被扩大了 早期的AutoCAD针对的主要是二维图形的绘制，但是从其R12版本开始从平面到立体的思维方式转变成了从立体到平面。从前设计者们往往绘制的就是建筑物的三向投影图，但今天设计者们可以首先将脑海中建筑物的形体直接在
浅谈初始地应力在ABAQUS中的施加
浅谈初始地应力在ABAQUS中的应用 李雪 （西南交通大学土木工程学院，成都610031） 摘要：根据自己对有限元ABAQUS的一些理解以及具体运用，总结出初始地应力在ABAQUS软件中施加的两种具体方法，并结合具体实例给与说明，为ABAQUS在土木工程建模中定义初始地应力写出了两种具体方法，以供参考。关键词：ABAQUS 初始地应力应用 The Application of The Initial ground stress in ABAQUS LI Xue (South West Jiao Tong University, Civil Engineering Department, Chengdu 610031) Abstract: In this paper, two methods to apply the initial ground stress in FEM software of ABAQUS are introduced during the period of my studying ABAQUS. Some example is given to prove the accurate of the methods in civil engineering. Some understandings are given in the paper and the experience is worthy to the referenced in the similar case. Key words: ABAQUS the initial ground stress apply 引言 在模拟基坑开挖、隧道开挖、铁路设计中的工后沉降、桩土复合地基、挡土墙等土木工程问题中，都需要平衡初始地应力。定义初始地应力时需要满足下面两个条件： （1）平衡条件：由应力场形成的等效节点荷载要和外荷载相平衡，如果平衡条件得不到满足，将不能得到一个位移为零的初始状态，此时所对应的应力场也不再是所施加的初始应力场。 （2）屈服条件：若通过直接定义高斯点上的应力状态的方式施加初始应力场，常会出现某些高斯点的应力位于屈服面之外的情况。超出屈服面的应力虽然会在以后的计算步中通过应力转移调整过来，但这毕竟是不合理的。当大面积的高斯点上的应力超出屈服面之后，应力转移要通过大量的迭代才能完成，而且有可能出现不收敛的情况。 基于以上两个条件，平衡初始地应力的一种常用的方法是：首先将重力荷载施加于土体，并施加符合工程实际情况的边界条件，计算得到在重力荷载下的应力场，再将得到的应力场定义为初始应力场，和重力荷载一起施加于原始有限元模型，就可以得到既满足平衡条件又不违背屈服准则的初始应力场，可以保证各节点的初始位移近似为零。 1.初始地应力及其平衡原理 所谓地应力平衡是指, 当我们建任何东西或挖任何东西之前, 地表的位移都是零, 但是土体