ABAQUS在深部岩体工程中的应用
ABAQUS软件在岩体力学参数和初始地应力场反演中的应用
一般认为地应力场的主要组成成分为自重应力场和地 质构造应力场[3],在 弹 塑 性 材 料 下 ,自 重 荷 载 和 构 造 荷 载 之 间 的作用相互耦合,即叠加原理不再适用[4]。此时 σ′≠f(G ,σ构1, σ构2,σ构3,…),而 是 σ′=Φ(G ,σ构1,σ构2,σ构3,…),更 一 般 的 则 认 为 σ′=Φ(x,y,z,E,μ,γ,c,φ,G ,σ构 1,σ构2,σ构3,… ),其 中 σ′为 初 始 应 力 的 拟 合 值 ;G 和 σ构i 分 别 为 自 重 作 用 和 边 界 假 定 构 造荷载作用;x,y,z为应力空间点 的 位 置 坐 标 ;E,μ,γ分 别 为 岩体的弹 性模量 , 泊 松 比 和 容 重 ;c,φ分 别 为 岩 体 的 凝 聚 力 和摩擦角;f,Φ分别为线性 函 数 和 非 线 性 函 数 。 由 于 神 经 网 络具有不需要建立分析对象的力学模型以及对未知系统具 有辨识和预测能力的优点, 因此可以在此引入神经网络模 型,利用它能够以任意精度逼近任何连 续函数的能力来表达 该函数关系。
方法①中的文件 FILENAM E.INP 获取方法 为 :首 先 将 已 知边界条件施加到模型上进行正演计算,然后 一般是将计算 得到的每个单元的应力外插到形心点处并导出 6 个应力分 量 (也 可 以 导 出 积 分 点 处 的 应 力 分 量 ,视 要 求 平 衡 的 精 确 程 度而定)。其所采用的几何模型可以考虑 地表起伏不平的情 况以及岩土材料极其不均匀的情况 ,适用范围广。但由于外 插 的 应 力 有 一 定 误 差 ,因 此 采 用 弹 塑 性 本 构 模 型 时 ,可 能 会 导致某些点的高斯点应力位于屈 服面以外,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 解 不 收 敛 的 情 况 。 在 仅 考 虑 自 重 情 况下只能考虑受泊松比 的影响带来的侧压力系数效应 ,因此 平 衡 后 的 效 果 不 一 定 很 理 想 ,但 无 疑 其 适 用 性 很 强 。
abaqus、flac3d 对不同工况隧道开挖的分析过程-岩土工程数值方法
目录1 工程概况 (2)2 模拟要求 (2)2.1 工况要求 (2)2.2 成果要求 (2)3 工况1(abaqus) (2)3.1 数值模拟介绍 (2)3.2 模拟分析 (3)3.2.1 模型建立 (3)3.2.2 材料赋予 (3)3.2.3 分析步设置 (4)3.2.4 建立相互作用 (5)3.2.5 施加荷载和边界条件 (5)3.2.5.2 施加荷载 (6)3.2.6 网格划分 (7)3.2.7 模型求解 (8)4 工况二(abaqus) (13)4.1 位移分析 (13)4.2 应力分析 (14)4.3 两种工况塑性区分析 (15)5 Flac3D-6.0 模拟分析(工况一) (16)5.1 Flac3d 简介 (16)5.2 建模 (16)5.3 位移分析 (17)5.4 应力分析 (18)6 总结与感想 (19)附件(flac3d 命令代码) (20)参考文献............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 工程概况某建设工程，地下岩石隧道洞顶位于地表面下9m，洞跨16m，洞的直墙高6m，洞拱为圆弧，拱矢高6m。
据工程勘察报告，场地围岩等级为IV级。
隧道上方偏离洞中轴线6.50m 的地面拟建一建筑物（40层），建筑物荷载简化为均匀分布于15m范围内，每层荷载考虑为20kPa，直接作用于地表。
2 模拟要求2.1 工况要求工况一：先有地面建筑，后修隧道。
模拟可以参考以下步骤进行：第一步：模拟初始地应力场、位移场；第二步：修建地面建筑，施加建筑物荷载；第三步：模拟开挖地下隧道（可全断面开挖，也可分部开挖），也可考虑衬砌支护（厚30cm 的C30混凝土衬砌）。
工况二：先有隧道，后修地面建筑。
abaqus在岩土工程中的应用 案例文件
abaqus在岩土工程中的应用案例文件abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于岩土工程中。
下面列举了岩土工程中abaqus的应用案例，包括地基工程、边坡稳定性分析、挡土墙设计等方面。
1. 地基工程地基工程是岩土工程的核心内容之一，abaqus可以用于地基的承载力和沉降分析。
通过建立地基模型，考虑不同荷载情况下的土体性质，可以计算地基的承载力和变形情况，进而指导实际工程设计。
例如，可以通过abaqus模拟地基基坑开挖对周围土体的影响，预测地基下沉的情况，为地下结构的设计提供依据。
2. 边坡稳定性分析边坡稳定性是岩土工程中的重要问题，abaqus可以用于边坡的稳定性分析。
通过建立边坡模型，考虑不同荷载、土体参数和边坡几何形状等因素，可以计算边坡的稳定性指标（如安全系数）和发生滑移的位置。
例如，可以通过abaqus模拟陡坡下雨后的渗流和剪切破坏，评估边坡稳定性，并提出相应的加固措施。
3. 挡土墙设计挡土墙是岩土工程中常见的结构，abaqus可以用于挡土墙的设计和分析。
通过建立挡土墙模型，考虑土体参数、结构形式和荷载情况等因素，可以计算挡土墙的稳定性和变形情况，指导挡土墙结构的设计。
例如，可以通过abaqus模拟挡土墙的荷载响应和土体变形，评估挡土墙的稳定性，并确定合适的尺寸和材料。
4. 地铁隧道分析地铁隧道是岩土工程中的典型工程，abaqus可以用于地铁隧道的分析。
通过建立隧道模型，考虑地下水、土体参数和开挖方式等因素，可以计算隧道的稳定性和变形情况，指导隧道的设计和施工。
例如，可以通过abaqus模拟隧道开挖对周围土体的影响，评估隧道的稳定性和地表沉降情况，并提出相应的支护措施。
5. 岩石力学分析岩石力学是岩土工程中的重要分支，abaqus可以用于岩石的力学分析。
通过建立岩石模型，考虑岩石的本构关系和荷载情况，可以计算岩石的应力分布、变形情况和破坏机制，指导岩石工程的设计和施工。
例如，可以通过abaqus模拟岩石的加载过程和破坏模式，评估岩石的强度和变形特性，为岩石工程提供依据。
ABAQUS在岩土工程中的应用_水利水电版_.kdh
岩 土 力 学 2010年GUAN Bao-shu. The actuality and development of surrounding rock classification in other countries[J]. Tunnel Corpus , 1972, (4): 1－3.[5] 中华人民共和国铁道部. TB10003－2005铁路隧道设计规范[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2005.[6] 重庆交通科研设计院. JTGD70－2004 公路隧道设计规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2004.[7] GONZALEZ D E, VALLEJO L I. SRC rock massclassification of tunnels under high tectonic stress excavated in weak rocks[J]. Engineering Geology , 2003, (69): 273－285.[8] 中华人民共和国水利部. GB50218－94 工程岩体分级标准[S]. 北京: 中国计划出版社, 1995.[9] 王明年, 何林生. 建立公路隧道施工阶段围岩分级的思考[J]. 广东公路交通, 1998, (增刊1): 125－127. WANG Ming-nian, HE Lin-sheng. Build surrounding rock classification of highway tunnel during the construction[J]. Guangdong Highway Communications , 1998, (Supp.1): 125－127.[10] 陈炜韬, 王明年, 王玉锁, 等. 黏性土土质隧道围岩分级指标选取的研究[J]. 岩土力学, 2008, 29(4): 901－904.CHEN Wei-tao, WANG Ming-nian, WANG Yu-suo. et al. Study on the index selection of surrounding rock classification in cohesive soil tunnel[J]. Rock and Soil Mechanics , 2008, 29(4): 901－904.[11] 西南交通大学. 公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究[R]. 成都: 西南交通大学, 2007.[12] 建设部综合勘察研究设计院. GB 50021－2001 岩土工程勘察规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002. [13] 陈炜韬, 王明年, 魏龙海, 等. 黏性土土质隧道围岩分级指标的界限值确定[J]. 岩土力学, 2008, 29(9): 2446－2450.CHEN Wei-tao, WANG Ming-nian, WEI Long-hai. et al. Value limits of the index of surrounding rock classification in cohesive soil tunnel[J]. Rock and Soil Mechanics , 2008, 29(9): 2446－2450.[14] 王玉锁, 陈炜韬, 王明年. 砂土质隧道围岩黏聚力影响因素的试验研究[J]. 水文地质工程地质, 2006, (6): 48－51.WANG Yu-suo, CHEN Wei-tao, WANG Ming-nian. Test research for influencing factors of the cohesive strength of sand soil tunnel surrounding rock[J]. Hydrogeology & Engineering Geology , 2006, (6): 48－51.ABAQUS 在隧道及地下工程中的应用（水利水电版）工业技术类，陈卫忠、伍国军、贾善坡著，16开，813千字，524页，平装光膜，估价：68元，2010年1月出版，ISBN ：978－7－5084－6995－9本书系统阐述了地下工程数值模拟的基本原理和方法，通过一系列的工程实例，详细地介绍了ABAQUS 在隧道及地下工程设计及施工中的应用，较充分地反映了作者及国内外最新研究成果。
基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析
基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析摘要:本文重点讨论了基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析。
首先，通过详细介绍ABAQUS有限元模型，展示了ABAQUS在地下建筑运行期间所受外部应力和岩体力学参数之间的相互关系，说明了ABAQUS作为一种强大的工具在精确计算深基坑变形和内力方面的优势。
然后，本文提出了一种基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析的构建过程。
根据实际地质条件和工程要求，设置模型材料属性、地坪模型及基坑的建议支护形式，确定等效参数，建立有限元分析模型，以及控制支护状态和定量分析基坑变形及内力情况。
最后，本文分析了基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析对支护设计和施工管理的重要性，为深基坑变形和内力分析提供了一个参考模型。
关键词：ABAQUS；深基坑；变形；内力；有限元分析模拟分析方法可以在建设预算和限制条件下，准确预测基坑的变形和内力并实现施工进度预测。
ABAQUS有限元分析可以用于预测基坑工程的变形和内力。
ABAQUS中所使用的Non-Linear Finite Element Analysis (NLFEA)可以帮助衡量基坑和紧固件/支护系统之间的耦合效应，从而预测基坑变形和内力的发展情况。
NLFEA的分析过程可以模拟基坑的变化，并且可以做出基坑变形和内力随着时间的发展情况。
此外，ABAQUS还提供了用于模拟深基坑变形和内力分析的可视化工具，用于识别基坑内部变形和内力分布情况。
通过三维有限元分析建模来研究基坑变形，可以更准确的评估现有的三维施工工艺对基坑变形的影响，可以为后续支护施工提供有效的参考。
例如，可以模拟基坑拱顶和侧壁的变形，以准确评估支护参数、材料组合和施工工艺的有效性。
也可以根据施工进度和支护状态，调整预测模型中的等效参数，实时估算基坑内部变形和内力，从而确保支护结构稳定和安全。
三维有限元分析可以更准确和有效的预测基坑性质，并有助于确定最佳的支护方式。
基于ABAQUS的PDC高速切削岩石机理研究
( 中 国 地 质 大 学 （北 京 ） 工 程 技 术 学 院 ；国 土 资 源 部 深 部 地 质 钻 探 技 术 重 点 实 验 室 ）
摘 要 ：随着理论探究与材料性能的提升，高速切削技术在硬材料加工领域取得了良好的应用，
部分研究者开始尝试将其应用到钻进中来。为探究高速条件下PDC刀具切削机理，利 用 ABAQUS PDC 软件模拟了高速条件下 刀具切削岩石的过程，从温升、应力、能量变化及切屑形成机制4 个
合我国当前阶段，《国 土 资 源 “十三五”科技创新 发展规划》 中 ，我 国 将 以 深 地 、深 海 、深空为主 攻方向和突破口，构 建 “三 深 一 土 ” 的国土资源
战略科技新格局的目标，目前运用PDC钻头高效
合理开发油气和地质资源已经成为主流趋势。
为 提 高 PDC钻 头 的 钻 进 效 率 ，国内外众多研
Gao Mingyang Zhang Kai Zhou Qin Zhou Huifeng Liu Baolin
(School o f Engineering and Technology9 China University o f Geosciences; Key Laboratory o f Deep Geodrilling Technology, Ministry o f Land and Resources)
Abstract：With the theoretical exploration and material performance improvement, high-speed cutting tech nology has achieved great application in the field of hard material processing. Some researchers have begun to try to apply it to well drilling. To understand the cutting mechanism of PDC cutter under high speed conditions, the process of rock cutting by PDC cutter under high speed condition was simulated by ABAQUS software. High-speed cutting model was researched by temperature rising, stress, energy change and mechanism of chip formation. Through comparative study, it was found that with the increase of cutting speed, the plastic rock breaking method based on crushing began to transform into the brittle failure mode dominated by cutting action. The temperature of the tool surface becomes lower and the surface stress of the tool begins to stabilize. The mechanical specific energy characterizing cutting efficiency continues to decrease. The cutting efficiency is greatly improved. The research re sults can provide a theoretical basis for further research and field application of high-speed cutting technology.
abaqus在岩土工程中的应用 案例文件
abaqus在岩土工程中的应用案例文件abaqus是一种强大的有限元分析软件，可广泛应用于岩土工程中。
下面列举了10个关于abaqus在岩土工程中的应用案例。
1. 地基承载力分析：abaqus可以模拟地基承载力分析，包括地基沉降、土体变形等问题。
通过建立地基土的有限元模型，可以计算地基承载力和变形情况，进而评估土壤的稳定性和可行性。
2. 地下水渗流分析：abaqus可以模拟地下水渗流问题，包括渗流压力、渗流速度等。
通过建立地下水流动的有限元模型，可以计算地下水渗流的分布情况，进而评估地下水资源的利用和保护。
3. 边坡稳定性分析：abaqus可以模拟边坡的稳定性分析，包括边坡滑动、倾斜等问题。
通过建立边坡的有限元模型，可以计算边坡的稳定系数和安全系数，进而评估边坡的稳定性和安全性。
4. 岩土隧道分析：abaqus可以模拟岩土隧道的力学行为，包括围岩应力、位移等问题。
通过建立隧道的有限元模型，可以计算隧道围岩的应力分布和变形情况，进而评估隧道的稳定性和安全性。
5. 地震响应分析：abaqus可以模拟地震对岩土工程的影响，包括地震波传播、结构动力响应等问题。
通过建立岩土工程的有限元模型，可以计算地震波的传播路径和结构的动力响应，进而评估岩土工程的地震安全性。
6. 桩基工程分析：abaqus可以模拟桩基工程的力学行为，包括桩身承载力、桩身变形等问题。
通过建立桩基的有限元模型，可以计算桩身的承载能力和变形情况，进而评估桩基工程的稳定性和可行性。
7. 岩土地下工程分析：abaqus可以模拟岩土地下工程的力学行为，包括地下开挖、地下水渗流等问题。
通过建立岩土地下工程的有限元模型，可以计算地下工程的应力分布和变形情况，进而评估地下工程的稳定性和安全性。
8. 岩土边坡防护分析：abaqus可以模拟岩土边坡的防护措施，包括挡土墙、护坡等问题。
通过建立岩土边坡的有限元模型，可以计算防护结构的稳定性和抵抗能力，进而评估边坡的安全性和可行性。
一种基于abaqus的岩石力学试验数值仿真方法
一种基于abaqus的岩石力学试验数值仿真方法（原创版4篇）目录（篇1）1.引言2.岩石力学试验数值仿真的背景和意义3.Abaqus 软件在岩石力学试验数值仿真中的应用4.Abaqus 软件的优点和局限性5.结论正文（篇1）1.引言随着科技的发展，数值仿真已经成为了工程领域中不可或缺的一部分。
在岩石力学试验中，数值仿真方法可以有效地辅助实际试验，提高试验效率和准确性。
本文将介绍一种基于 Abaqus 的岩石力学试验数值仿真方法。
2.岩石力学试验数值仿真的背景和意义岩石力学试验是研究岩石力学性质的重要手段，其目的是为了了解岩石在各种应力条件下的行为。
然而，实际试验受到许多因素的影响，例如试验设备的限制、试验过程的复杂性以及试验结果的可靠性等。
因此，数值仿真方法在岩石力学试验中的应用变得越来越重要。
数值仿真方法可以模拟各种复杂的应力条件，以及岩石在这些条件下的行为。
这种方法不仅可以提高试验效率，还可以降低试验成本。
此外，数值仿真方法还可以为研究者提供更多的信息，例如应力分布、应变分析等。
3.Abaqus 软件在岩石力学试验数值仿真中的应用Abaqus 是一款广泛应用于工程领域的数值仿真软件，它可以模拟各种复杂的力学问题，包括岩石力学问题。
在岩石力学试验数值仿真中，Abaqus 可以模拟岩石的应力、应变、破裂等过程，为研究者提供有关岩石力学性质的重要信息。
4.Abaqus 软件的优点和局限性Abaqus 软件在岩石力学试验数值仿真中具有许多优点，例如：（1）Abaqus 具有强大的模拟能力，可以模拟各种复杂的应力条件和岩石行为。
（2）Abaqus 可以提供详细的应力、应变等信息，有助于研究者深入了解岩石的力学性质。
（3）Abaqus 的图形用户界面简单易用，方便研究者进行模型构建和结果分析。
然而，Abaqus 软件也存在一些局限性，例如：（1）Abaqus 的学习曲线较陡峭，需要研究者投入较多的时间和精力进行学习。
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第8章 ABAQUS在深部岩体工程中的应用知识要点：;深部岩体工程特点;ABAQUS数值模拟功能;地下储气库的长期稳定性分析;深部引水隧洞的稳定性分析本章导读：本章主要研究ABAQUS在深部岩体工程中的应用。
首先介绍了ABAQUS在此方面的模拟功能，然后分别以地下高应力储气库和深埋引水隧洞为工程应用对象，详细阐述了ABAQUS在这些方面的应用全过程。
对研究类似深部岩体工程的应用者提供较好的学习和借鉴作用。
8.1、深部岩体工程简介能源和矿产资源制约着国民经济的发展。
随着浅部资源的逐渐减少和枯竭，矿物资源地下开采的深度越来越大。
人类的工程活动已经深入到地下4000m以下的深度，如逾千米乃至数千米的矿山、水电工程埋深逾千米的引水隧道、核废料的深层地质处理问题、深地下防护工程等。
在我国西部水电能源开发、南水北调、西气东送等工程中普遍涉及到深部岩体地质问题等等。
如我国西部已建或将建的拉西瓦、二滩、天生桥等水电工程都遇到过高地应力、高水压等问题，甚至在浅表的大坝建基面的开挖时，都会发生由于高地应力释放产生的表面岩体成层剥落现象。
西部地区的特殊地质、地形条件使得西部水电资源开发中地下深埋工程量很大。
深部岩体所处的高地应力、高地温和高渗透水压力的特殊环境，伴随着深部岩体的力学响应明显有别于浅部岩体的力学行为。
由于深部岩体受到各种荷载作用、岩体介质作用本身的复杂性、认知的不确定性和表现出一系列新的岩体地质力学特征，致使深部岩体的地质结构特征、裂隙渗透特性、变形机理、破坏规模和强度特征以及高渗透水压下的流变机理难于用传统的理论加以合理的解释，引起了国内外学者的极大关注，成为近几年来该领域的研究热点。
由于深部岩体所处的复杂的地质环境，导致地应力高、温度高、渗透压高，加之较强的时间效应，使深部岩体的组织结构，基本行为特征和工程响应均发生根本性变化。
深部岩体表现出明显的非线性力学特性。
进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程岩体所属的线形力学系统，而是非线性力学系统，传统理论、方法与技术己经部分或全部失效。
另一方面，深部岩体处于多场、多相耦合作用，地下水、瓦斯、温度均会对岩体的基本性质和工程响应带来很大影响。
因此，研究深部岩体非线性损伤变形特性、多场耦合作用机理等方面的研究，将为深部岩体工程灾害的预测和控制提供理论基础，并将从新的角度和新的高度认识深部岩体的特殊性质，以指导工程实践，创造经济和社会效益。
8.2 ABAQUS数值模拟功能8.2.1损伤ABAQUS可通过多种方式定义损伤，诸如混凝土损伤塑性模型、采用用户子程序（USDFLD,UFIELD，UMAT等）。
混凝土损伤塑性模型：适用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Expllicit两个模块。
其功能包括：（1） 能够模拟各种结构类型（梁、桁架、壳和实体）中混凝土和其他准脆性材料；（2） 采用各向同性弹性损伤结合各向同性拉伸和压缩塑性理论来表征混凝土的非弹性行为；（3） 主要用于钢筋混凝土结构分析，也能够用于素混凝土结构分析；（4） 可采用加强筋模拟混凝土中的钢筋；（5） 可以模拟低围压时，混凝土受到单调、循环或动载作用下的力学行为；（6） 结合非关联多重硬化塑性和各向同性弹性损伤理论来表征材料断裂过程中发生的不可逆损伤行为；（7） 周期荷载反向作用时，可以控制材料的刚度恢复；（8） 可以定义与应变率相关的性状；（9） 在ABAQUS/Standard中可以结合使用粘塑性正规本构方程来提高软化区域的收敛性；（10） 材料的弹性行为应为各向同性和线性的。
USDFLD,UFIELD的功能有相似之处，均可以在子程序中定义场变量并输出，同时还可以定义与场变量相关的变量，诸如损伤变量等。
以USDFLD为例，其子程序的简要形式如下：SUBROUTINE USDFLD(FIELD,STATEV,PNEWDT,DIRECT,T,CELENT,1 TIME,DTIME,CMNAME,ORNAME,NFIELD,NSTATV,NOEL,NPT,LAYER,2 KSPT,KSTEP,KINC,NDI,NSHR,COORD,JMAC,JMATYP,MATLAYO,3 LACCFLA)CINCLUDE 'ABA_PARAM.INC'CCHARACTER*80 CMNAME,ORNAMECHARACTER*3 FLGRAY(15)DIMENSION FIELD(NFIELD),STATEV(NSTATV),DIRECT(3,3),1 T(3,3),TIME(2)DIMENSION ARRAY(15),JARRAY(15),JMAC(*),JMATYP(*),COORD(*)CCCCCCCCCCCCCCCCCCC定义场变量并赋予FIELD(NFIELD)定义与场变量相关的损伤变量，赋给状态变量STATEV(NSTATV)CCCCCCCCCCCCCCCCCCCRETURNEND与子程序相关的INP命令流格式为采用DEPENDENCIES语句，如：*Elastic,DEPENDENCIES=n **n为场变量个数25000 , 0.25, , 024950.04997 , 0.25, , 0.0000124504.96683 , 0.25, , 0.000120468.26883 , 0.25, , 0.001 3383.382081 , 0.25, , 0.01 1.134998244 , 0.25, , 0.05这里定义了等效蠕变应变CEEQ 作为场变量，场变量CEEQ 与弹性模量E 的关系为：00.05ceeqE E e−⋅=（8-1）上式中：0E 为初始弹性模量。
接下来采用如下语句定义状态变量的个数：*USER DEFINED FIELD *DEPV ARn **状态变量的个数UMAT 是用户材料子程序（User-defined Material Mechanical Behavior ，简称UMAT ）是ABAQUS 提供给用户定义自己的材料属性的Fortran 程序接口，使用户能使用ABAQUS 材料库中没有定义的材料模型。
UMAT 子程序具有强大的功能，不仅能定义材料的本构关系和屈服准则，还能实现材料本构关系用于力学分析的任何过程，当然，UMAT 中必须提供材料本构的雅可比（Jacobian ）矩阵而实现增量计算。
有关UMAT 的具体介绍详见第 章。
8.2.2非线性蠕变岩体本构关系ABAQUS 有限元分析中可以定义粘弹、粘塑、粘弹塑性等各种与粘性蠕变相关的本构关系。
其中定义粘塑、粘弹塑性本构关系可采用*CREEP 或*DRUCKER PRAGER CREEP 来定义。
下面以*DRUCKER PRAGER CREEP 实现粘弹塑性本构关系为例加以介绍。
Drucker-Prager 蠕变模型岩土材料在某些条件下将发生蠕变。
尤其当蠕变时间尺度和加载率处于同一数量级时需考虑蠕变与塑性的耦合，此时ABAQUS 提供了一个蠕变模型来定义材料的“经典”蠕变行为，其塑性变形服从扩展Drucker-Prager 模型。
材料的蠕变与塑性变形密切相关（此处可通过定义蠕变流动势和试验数据），因此在材料属性中必须包含塑性及塑性硬化的定义。
1. 蠕变应力的定义采用Drucker-Prager 屈服准则所用的蠕变势函数为双曲线函数，如果在ABAQUS/Standard 中定义了蠕变，线性Druker-Prager 塑性模型也采用双曲线塑性流动势。
假定存在应力点的蠕变等倾面，该等倾面具有相同的蠕变“强度”，并由等效蠕变应力确定。
当材料发生塑性变形时，需要等效蠕变面与屈服面一致，因此等效蠕变面可由屈服面等比例缩小得到。
在p-q 平面上，蠕变面与屈服面平行。
如图8-1。
在定义材料蠕变特性时，等效蠕变应力crσ可表示为：(tan )1(1tan )3(tan )1(1tan )3(tan )crq p q p q p βββσββ−⎧⎪−⎪⎪⎪−=⎨⎪+⎪⎪⎪−⎩图8-1 p-q 面屈服面和双曲线流动势函数示意图2. 蠕变流动蠕变应变率采用与塑性应变率相同的双曲线流动势函数。
即：2tan cr G q p ψ=− （8-2）式中：.00,0plplεεσσ===为初始屈服应力；∈为偏移率，用来定义双曲线趋向于渐近线的速率（当偏移率趋向于零时，蠕变势函数趋向于直线）；ψ为p-q 平面上的剪涨角。
蠕变势函数为光滑连续的曲线，能保证蠕变流动方向唯一。
在高围压作用下，该函数趋近于线性Druker-Prager 流动势，同时与静水压力轴正交。
当材料为非相关流动时，刚度矩阵为非对称阵，此时需要采用非对称矩阵存储和非对称计算方法。
如果摩擦角和剪涨角相差不大，且模型中非弹性变形区域受到限制时，材料刚度近似对称矩阵会给出可以接受的收敛速度，从而不需要非对称矩阵算法。
3. 蠕变定律在ABAQUS/Standard 中，蠕变通过等效的“单轴蠕变”定义被称为“蠕变定律”。
ABAQUS 提供了三种可供用户输入相关参数来定义的蠕变定律：时间硬化蠕变定律、应变硬化蠕变定律和Singh-Mitchell 蠕变定律。
对于很多的实际工程问题，由于材料蠕变的函数形式往往较为复杂，因此需要采用用户编制子程序CREEP 来实现，采用CREEP 子程序自行编制非线性蠕变本构模型程序与ABAQUS 结合计算从而解决工程问题。
ABAQUS 可在CREEP 子程序中定义非线性蠕变本构模型，其参与整个计算的具体流程图如图8-2：当通过单轴压缩屈服应力定义c σ定义蠕变时 当通过单轴拉伸屈服应力定义t σ定义蠕变时当通过粘聚力定义蠕变时图8-2 CREEP子程序计算流程框图用户子程序CREEP的模版如下：**********************************************************SUBROUTINE CREEP(DECRA,DESWA,STATEV,SERD,EC,ESW,P,QTILD,1 TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,TIME,DTIME,CMNAME,LEXIMP,LEND,2 COORDS,NSTATV,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)CINCLUDE 'ABA_PARAM.INC'CCHARACTER*80 CMNAMECDIMENSION DECRA(5),DESWA(5),STATEV(*),PREDEF(*),DPRED(*),1 TIME(2),EC(2),ESW(2),COORDS(*)定义DECRA **注：最常用的是定义DECRA(1)、DECRA(5)当考虑材料膨胀属性时，定义DESWARETURNEND**********************************************************与用户子程序CREEP相关的命令流为：*DRUCKER PRAGER CREEP,LAW=USER8.2.3考虑渗流的岩体本构关系ABAQUS 能够求解多孔介质的饱和渗流，非饱和渗流及二者的混合问题（诸如坝体渗流自由面）的计算。