adina在水利岩土工程中的应用
Drucker-Prager材料:
这种材料模型基于Drucker-Prager屈服条件,具有理想塑性DruckerPrager屈服性能和Cap硬化性能,采用Drucker-Prager和Cap屈服方程。除了在 Cap曲线存在材料硬化外,一般Drucker-Prager材料为理想弹塑性材料,不具有 材料硬化性能。材料的拉应力不允许大于给定值(tension cut-off),一旦超过 tension cut-off值,程序自动把全部剪应力臵为零,全部正应力臵为T/3(T为 tension cut-off值)。
LUBBY2徐变模型:
LUBBY2徐变模型主要用来模拟混凝土和岩石材料的长期徐变行为, 用户可选择使用应变强化或时间强化。徐变方程的系数既可以是常数也可以 随温度而变化,另外在徐变模型中还考虑了卸载和周期载荷的影响,当材料 的徐变过大时可能会导致材料破坏,用户也可以根据需要定义不同温度下的 徐变破坏准则。
• 冻土、徐变模型…(用户开 发)
(热/结构参数直接耦合模型,同 时可包括多孔介质属性)
岩土的本构模型
曲线描述的地质材料(curve description material model):
这种材料模型主要用来模拟地质材料。材料曲线用分段线性的方式给出 了加载和卸载两种不同状态下的体积模量和剪切模量与体积应变的关系。这种材 料的一个重要特点是如果主拉伸应力超过了给定值,材料将会发生弱化。程序提 供了两个弱化选项:Tension cut-off和Cracking,一旦弱化发生材料将变为正交各 向异性材料,对应于最大主拉伸应力方向的法向刚度和剪切刚度将会变小。在 Tension cut-off模式中,对应于最大主拉伸应力方向的法向刚度和剪切刚度将会变 小,但是应力将会保持不变,此种方式主要用于模拟材料的弹塑性流动。在 Cracking模式中除了法向刚度和剪切刚度变小,对应的法向应力和剪切应力也将 释放,这主要用来模拟裂纹,如拉伸失效面。
岩土的本构模型
多孔介质属性:
多孔介质属性主要用于承受静态或动态载荷的岩土多孔结构,可以处 理多孔固体骨架和通过它的流体之间的相互作用。多孔介质属性可用来解决下 列类型的问题:不排水条件多孔结构分析(Undrained analysis)、瞬态静力分 析(固结分析Consolidation)、瞬态动力分析(多孔结构失效,例如土壤液 化)。在瞬态静力分析中,可以得到孔压、位移和应力分布以及它们随时间的 变化。在瞬态动力学分析中除可以得到瞬态靜力分析所能得到的结果外,更关 心的可能是土壤的液化失效,在地震灾害中,地下结构土壤液化(Liquefaction) 往往是一种重要的失效模式。
Cam-clay材料:
这种材料模型是一种取决于压力的塑性材料,以椭圆屈服方程作为破 坏判定准则。主要用来模拟粘土材料在正常固结和超固结情况下的应变硬化和 软化;模拟静水压力和弹性体积应变的非线性关系。
岩土的本构模型
Mohr-coulomb材料:
这种材料模型服从理想塑性Mohr-coulomb破坏准则。当使用Mohrcoulomb材料时,由剪力引起的材料体积变形只取决于扩展角,因此为避免材 料病态的大变形,应令扩展角小于摩擦角。另外,材料的拉应力不允许大于 给定值(tension cut-off),一旦超过tension cut-off值,材料采用最大拉应力准 则(Rankline准则)。
界面模拟-多种处理方式
法向无穿透 结构分析 Contact界面 切向的特性可以任 意指定 界面模拟
General界面( 层)单元
任意指定单元各个 方向的刚度 专用的单元算法 软硬夹层
非线性间隙单 元
流固耦合界面
桩土相互作用
在桩土耦合计算中,如果想真实的考虑桩与土的相互作用,需要采用接触功能来处理两者 的相互作用关系。ADINA提供了多种接触处理技术:约束函数法、Lagrangian乘子法、刚性目 标面算法。接触分析定义简单而且计算速度快。 在桩土界面之间往往存在摩擦系数,而且摩擦系数随压力的变化而变化,在ADINA中可 以设定摩擦系数随压力而变化来解决这一问题。
其它材料本构:
除此之外,ADINA提供的本构包括Duncan-Zhang标准E-U及E-B模型 以及随时间变参数材料模型,这些材料模型的使用通过动态链接库实现。
岩土的本构模型
混凝土材料:
ADINA提供的混凝土单元不仅可以模拟混凝土材料,同时也适用于 模拟任何脆性岩石材料。该单元可以描述材料非线性应力应变关系,同时考虑 材料软化、模拟滞回曲线、模拟材料失效后性能(包括材料开裂后性能、压碎 后性能、应变软化性能)、考虑温度作用的影响。另外,虽然混凝土的泊松比 通常为常量,但根据试验结果表明混凝土的应力超过最大应力80%以后,材料 泊松比会发生变化,因此,程序中允许改变材料泊松比值。混凝土材料的应力 应变关系采用多轴应力应变关系,较好的模拟约束混凝土的作用。ADINA中 混凝土材料本构也适用于脆性岩土材料,并同样得到广泛的应用。
主要内容
ADINA在水利岩土方面的几点关键技术
ADINA在水利岩土方面常用的本构模型
ADINA在水利岩土方面的工程应用
ADINA在水利岩土方面的独有特点
针对土木工程的材料模式
ADINA的材料模式除了通用的线弹性、弹塑性、粘弹、粘 塑、蠕变等材料模式外,还提供了多种专用于岩土方面的材料 模式: • Concrete(带Rebar钢筋单元) • Mohr-coulomb材料(非关联流动) • Drucker-Prager材料(带帽硬化) • Cam-clay材料 • LUBBY2徐变模型
地下结构抗震分析
对于地下结构的地震反应分析,ADINA已经提供了针对类似问题的关键技术如:
模拟无限地基的能量辐射作用的无反射边界:对如平面波、球形波、柱面波进行过滤;另也可以 采用ADINA的阻尼、质量复合非线性弹簧结构模拟类似边界;
非线性时程动力分析方法:如直接接受地面加速度(Ground Acceleration)荷载输入或多点时程位 移荷载输入;提供国际上抗震应用最多的Wilson-Theta时间积分方法进行时程分析;
ADINA的结构场、温度场、流场均可以实现单元生死功能,而结构场与温度场的 同步单元生死功能在一些土建工程如大体积混凝土施工模拟中被大量应用;
ADINA定义的具有单元生死的重复单元中可以定义锚杆、土钉等单元,此功能主 要用来模拟带有锚固、预应力锚固的支护结构。
植入式锚杆-Rebar单元
Rebar单元可以作为混凝土或其它材料中的加强筋。Rebar单元属于 Truss单元族,其在使用方法上同Truss单元的不同在于Rebar单元在生成单 元时由程序自动完成,不用使用者手工划分。
渗流场分析-两种处理方式
ADINA-Thermal
Seepage Mat.
ADINA-CFD Porous With VOF
采用ADINA的VOF(多物质)多孔介质算法可以进行非稳态渗流过程的模拟, 解决如土坝渗流、路基雨水渗流、边坡岩土渗流、地下水迁移、水管道泄漏等多领域的 工程问题。
水土耦合分析-渗流场/结构场耦合固结沉降计算
固结沉降计算
ADINA的岩土材料模 型可以考虑土体骨架的弹塑 性变形,通过分析可以反映 孔隙压力的扩散和消散作用。
采用ADINA中多孔介质算法表征岩土材料,求解的未知数是节点位移和孔隙压力。多孔介质中水 的流动满足Darcy定律。模型中每层的渗透率需要给定,表面指定为排水边界条件(孔隙压力为 零),底部指定为非排水条件(不扩散边界)。
2008 ADINA中国区用户大会暨应用技术研讨会
ADINA在水利岩土工程中的应用
ADINA在水利岩土工程中的应用
2008年9月
主要内容
ADINA在水利岩土方面的几点关键技术
ADINA在水利岩土方面常用的本构模型
ADINA在水利岩土方面的工程应用
ADINA在水利岩土方面的独有特点
初始应力场-多种处理方式
初应力直接输入法(Geological Stress Field) 应力多次导入法 相对位移
针对不同的问题,需采用不同的方法:
如反演出的应力场需要通过导入的方法以初始条件的形式施加在模 型上;
如非基于勘测或反演的地应力分布,则可采用直接输入地应力场系 数的方式或者采用ADINA后处理中的相对位移、相对应力等概念获得 分析中的附加应力和变形。
地下空间结构施工
地下空间结构施工
一号机组剖面(最大应力)
Байду номын сангаас
佛子岭蓄能电站地下洞室
邓肯-张本构和Goodman界面算法 在世界级水坝计算中的应用
Goodman算法界面处理-土石坝分析
切向剪切劲度系数:
在ADINA中通过用户二次开发完成Goodman界面的 描述
防渗墙最大应力在施工期和蓄水期 的变化过程
流固耦合分析-纯流场/结构场耦合计算
波浪冲击坝体等效应力云图
本模型模拟的是波浪对坝体的冲击问题,其中结构和流体分开建立模型;流体与结构网格相互独 立。
多孔介质的流固耦合分析
流体流过多孔介质挡板
本模型模拟的问题是水道中间有块板,为多孔介质属性,水可以从板渗透过去;由于板两侧有 压差存在,将导致板发生变形;本例采用流固耦合算法,有结构和流体两个模型。
主要内容
ADINA在岩土水利方面的几点关键技术
ADINA在岩土水利方面常用的本构模型
ADINA在岩土水利方面的工程应用
ADINA在岩土水利方面的独有特点
桩土相互作用
桩土相互作用
桩土相互作用
土体采用莫尔库仑材料,动画 显示的是地基中心点的沉降随线性 荷载的变化过程,云图显示莫尔库 仑材料的塑性区形成和大变形塑性 流动过程。 地基土质分为四层,桩和筏板为刚性。计算在线性加载的筏板压力作用下,复合地基的 沉降以及桩土之间的摩擦状态、力的传递机制。
adina 在土木工程中的应用
adina 在土木工程中的应用土木工程是一个广泛的学科,涉及建筑物、基础设施、道路和桥梁等项目的设计、建造和维护。
Adina是一种用于数值模拟和仿真的软件工具,在土木工程中具有广泛的应用。
Adina软件可以被用于模拟和分析各种土木工程问题,包括结构力学、热传导、流体力学和多物理场等。
接下来将详细介绍Adina在土木工程中的几个主要应用领域。
首先,Adina可以用于结构力学分析。
通过Adina软件,工程师可以对各种建筑物和桥梁进行强度、刚度、稳定性和振动等方面的分析。
例如,可以使用Adina来预测地震对建筑物的影响,以及对结构进行抗震设计。
此外,Adina还可以模拟其他荷载情况,比如风荷载或温度变化对结构的影响,以帮助工程师更好地设计和改进结构。
其次,Adina还可以用于岩土工程分析。
在土木工程中,地基和土壤的性质对结构的稳定性和承载能力有着重要影响。
使用Adina软件可以对地基和土壤进行力学和水力学分析,帮助工程师评估地基的稳定性和可行性,预测土体的变形和沉降,以及设计合适的地基处理方案。
此外,Adina还可以用于流体力学分析。
在土木工程中,流体的行为对于设计和建造水力结构、水资源管理和污水处理设施等起着至关重要的作用。
Adina可以模拟和分析流体在管道、河道和水坝等结构中的流动行为,评估液体或气体在不同情况下的压力分布、速度分布和流量分布。
这对于设计可靠的输水系统、防洪设施和水资源管理至关重要。
最后,Adina还可以用于热传导分析。
在土木工程中,热传导是一个重要的问题,涉及到建筑物的保温性能、管道的保温和冷却等方面。
Adina软件可以模拟热传导过程,帮助工程师评估建筑物的热性能,设计合适的保温材料和系统,以提高建筑物的能源效率。
总的来说,Adina在土木工程中的应用非常广泛,可以帮助工程师实现更精确、高效、安全和可持续的设计和建造。
无论是分析结构力学、岩土工程、流体力学还是热传导问题,Adina都是一个强大的工具,可以为土木工程师提供准确的仿真和模拟结果,为他们做出明智的决策提供支持。
Duncan-Chang E-υ模型在ADINA软件中的开发与应用
U及参 数 A 分别 为
E
s 一
f COS
() 爱
— ' S n f Zoa l ∞
() 3
( 4)
u = G
( 5) ( 6)
二次开发 , 二次开 发模型进行 了验证 , 对 并应用 于
A一
旦 二
实际工 程计算 , ADI 软件 丰富 了计算模 型 , 为 NA
程 进 行 了三 维 有 限 元计 算 , 根据 计 算 成 果 对坝 体 竣 工 期 位移 变 形 规 律 进 行 了 分析 .
关键词: ADI NA; n a a gE u模 型 ; 次 开 发 ; 石 坝 ; : 有 限元 Du c nCh n - 二 土 =维
中 圈 法分 类号 : U4 j T l
软件. 该软 件 能对 固体 、 结构 及 结 构一 体 系 统 等 流 作静、 动位 移 和应 力 分 析. 过 近 2 经 Oa的商 业化
开发, I AD NA 已 经 成 为 全 球 著 名 的 非 线 性 求 解
D na h n u cnC a g
模 型中 , 切线 弹性模量 E
用 的 D n a — h n - 型 为例 , u c nC a gE v模 介绍 了 A I 软 件 中进 行 本 构 模 型 二 次 开 发 的 方 法 , 给 出 D NA 并 了模 型 开发 的方 法 和 步骤 . 于 AD NA 软 件 , D n a - h n 基 I 以 u cn C a g 模 型 对 某 £石 坝 工 程 填 筑 过
ADINA在桩锚深基坑三维有限元分析中的应用
2 有限元计 算模 型
根据 相关 部 门提 供 的资料 , 合考 虑 工程 情 况 , 综
采用 大型 非线 性有 限元 软 件A I A。对本 工 程进 行 DN
模拟分 析 。 为计 算整体 模型 。 图2 计算 区域侧 边界离 基
3 接触单元
南于模 型 中桩 与 土 的模 量 相 差很 大 . 在两 者 界
面 上 常伴 随有 较 大 的剪 应 力 . 了合 理 模拟 实 际 工 为 程 , 桩 与 土体 间设 置 接触 面 单元 。较 为 流行 的无 在 厚 度 单 元 , 然 能模 拟接 触 面 的 滑动 与张 裂 , 受 虽 但
一
阳铝镁 设 计 研 究 院后 院 。工 程 为 高 层建 筑 . 带裙 附 房部 分 。高 层 部分 地 上 2 层 , 下 2 ; 房 部 分地 6 地 层 裙 上4 , 下2 , 余 车 库 部 分 为地 下2 。高 层部 层 地 层 其 层 分基 础 埋 深 1. m, 余 部 分 基 础 埋 深 为 99 0m. 1 其 3 .3 基 础 的结 构 形 式 为筏 板 基 础 。该 工 程 新 建 高 层 部 分 与原 办 公 楼 紧 密相 连 ,工 程 周 边 建 筑 物 比较 密
深的支护结构是 比较成熟的 ; 但考虑到基坑周边密 集建 筑群 以及 城 市 主要 干 道等 复杂 条 件 时 . 两 类 这
方法 就难 以考 虑支 护结 构 的整 体性 状 。而有 限元 法 提供 了一 种更 为 合理 的设 计计 算 方 法 . 可 以从 整 它 体上 分析 支护 结 构及 周 围土体 的应 力 与位 移 性 状 . 而且 可适 用于 动态 模拟 计算 。
第二章 ADINA功能简介
第二章 ADINA功能简介一、ADINA用户界面ADINA是一个全集成有限元分析系统,所有分析模块使用统一的前后处理用户界面ADINA User Interface (AUI),易学易用,采用友好Windows图标风格创建几何模型,实现所有建模和前后处理功能。
其命令流文件Jobname.in自动记录跟踪用户的所有输入数据,用户可以根据需要随意查看、编辑Jobname.in文件达到重建或修改整个模型的目的。
ADINA-AUI的主要特点是:采用Parasolid为核心的实体建模技术,这是许多大型CAD 软件采用地一种几何建模技术,因此可以方便地创建各种复杂的几何模型。
同时,ADINA 提供各种几何数据接口,可以与当前的各种主流CAD软件实行无缝集成(如Unigraphics,SolidWork、SolidEdge、Pro/ENGINEER、I-DEAS、AutoCAD等等),直接利用CAD软件生成的几何模型进行有限元分析计算。
ADINA提供了多种网格划分工具,能对复杂模型进行全自动六面体网格划分,单元大小易于调整。
另外ADINA不但可以与CAD软件实现无缝连接,而且还可以与Nastran等软件交换有限元模型数据。
1 前处理功能:•Windows图标风格•用户可以根据需要添加和减少图标,任意组织界面•可对常用功能操作自定义快捷键•具有Undo和Redo功能•模型动态旋转、缩放和平移•快速方便的布尔运算,快速建立复杂模型•各种加载方式,载荷可以随时间和空间位置而变化•多种网格划分功能,可对复杂模型进行自动六面体网格划分2 后处理功能:•支持各种结果变量可视化处理方法,具有网格变形图、彩色云图、等值线图、矢量图、曲线图及其它实用绘图功能•同一窗口可以显示不同的结果图形•可对模型图进行隐藏、透明显示•屏幕或文件变量数据列表•方便的绘制出模型的任意点任一计算结果参量随时间或其他参量的变化曲线,例如应力-应变曲线、位移-时间曲线、应力-时间曲线等等•可以进行变量运算,从输出变量中定义导出变量•可以对相对结果进行图形显示(如最终时刻相对于t1时刻的变形情况-相对位移,常用于含地应力问题的变形结果处理。
ADINA土木工程分析功能简介
ADINA土木工程分析功能简介一.丰富的材料本构ADINA提供了7种专用于土木建筑的材料本构:曲线描述的粘土材料、Drucker-Prager 材料、Cam-clay材料、Mohr-coulomb材料、混凝土材料、LUBBY2徐变模型、多孔介质材料。
除此之外,ADINA还提供通用的线弹性、弹塑性、粘弹、粘塑、蠕变、流体、热等各种材料本构。
∙曲线描述的岩土材料主要特征为分段线性方式输入加载和卸载两种不同状态下的体积模量和剪切模量与体积应变的关系;考虑tension cut-off和cracking两种弱化方式;并能够自动处理岩土局部弱化的各项异性转变。
∙ Drucker-Prager材料具有经典的理想塑性Drucker-Prager屈服和Cap硬化描述。
∙ Cam-clay材料这种材料模型是一种取决于压力的塑性材料,以椭圆屈服方程作为破坏判定准则。
本身具有模拟粘土材料在正常固结和超固结情况下的应变硬化和软化功能。
∙ Mohr-coulomb材料∙混凝土材料主要特点是可以描述材料非线性应力应变关系,同时考虑材料软化、模拟滞回曲线、后破坏特征(包括材料开裂后性能、压碎后性能、应变软化性能)、考虑温度作用的影响;通过变化的泊松比,模拟其可压缩性;内部可以定义梁单元为加强筋。
∙ LUBBY2徐变模型主要用来模拟混凝土和岩石材料的长期徐变行为,包括应变强化或时间强化。
徐变方程的系数既可以是常数也可以随温度而变化,另外在徐变模型中还考虑了卸载和周期载荷的影响,当材料的徐变过大时可能会导致材料破坏。
∙多孔介质材料主要用于求解承受静态或动态载荷的多孔结构,它可以处理固体骨架和通过它的流体之间的相互作用。
解决的问题包括:不排水条件多孔结构分析(Undrained analysis)、瞬态静力分析(固结分析Consolidation)、瞬态动力分析(多孔结构失效,例如土壤液化)。
二.专用的单元特征除常规单元如Beam,Truss,2D-Solid,3D-Solid,Shell,Plate,Membrane,Cable和Spring 等单元算法外,ADIAN还提供如下的单元算法,专用于土木建筑工程问题的模拟:∙弯矩-曲率梁单元(Nonlinear Moment-Curvature Beam)在实际的工程分析中,有时候根本不能给出精确的应力-应变数据,而只有通过试验得到的弯矩与曲率及扭矩与扭转角的关系间接求解。
岩土专业软件的区别
岩土专业软件的区别1flac:大变形、破坏,灵活性,开放性,软件来源于实际工程,所以可靠度很高,但并是能解决所有的问题;ANSYS和ABAUQS:通用软件,结构强大,特别是ABAQUS的非线性。
至于岩石和土壤,我还没有真正使用过,但其他人说没关系。
plaix:操作比较简单,开发人员都有工程背景,软件计算的结果比较可靠;midas/gts:韩国的软件,以前是搞桥梁的,最近才转岩土,没有很强的理论背景,不知道计算出来的东西可不可靠。
或者在某一方面得到实际工程的验证,但可靠度还有呆进一步;Geo:边坡和非饱和渗流相对较好,尤其是非饱和渗流。
该理论的创始人是非饱和渗流的创始人;rc:岩石力学方面很牛,原因也是因为理论支持是这方面的大牛人;结论:建议我们从研究困难的基础入手,弄清基础理论,做什么,做什么。
否则,只需进行软件计算,只需考虑易学性和图形美。
不管最终结果如何,都会有问题。
所以从flac软件学起,搞清楚理论背景。
把理论搞清楚后,再选择一些相对简单的软件比较好。
这样对计算出来的结果心里有底。
2.通用软件功能确实强大,但针对性不强。
例如,我们都研究岩石和土壤,土壤的本构关系以及土壤与结构之间的接触相对复杂。
如果是通用软件,你必须逐个设置,这很麻烦。
当然,如果你学得很好,土壤力学的概念非常清晰,有限元的知识也非常丰富,这当然不是问题。
如果我们是新手,我认为一开始选择单元和网格有点困难。
我知道很多人使用通用软件,但他们只是照着这个例子,不知道为什么要这样设置。
当情况发生变化时,他们就是不知道该怎么做!当然,当我们学习软件时,我们不仅仅学习操作。
我们知道重要的原则。
因此,我的建议是先学习易于使用的专业软件,这样你就可以通过学习软件来驱动自己学习专业知识。
例如,通过阅读《软件有效性手册》和《科学手册》,您将学到很多东西。
让你回顾一下岩石和土壤的一些理论,如本构、固结、渗流等,让你知道软件是如何模拟的,以及它们的误差在哪里。
压密注浆处理回填土地基的沉降模拟分析
第8卷第3期2010年6月水利与建筑工程学报Journal of Water Resources and Architectural EngineeringVol.8No.3Jun.,2010收稿日期:2010 03 18 修回日期:2010 05 06作者简介:钱玉林(1962 ),男(汉族),江苏兴泰人,教授,主要从事土与结构物的相互作用的研究。
压密注浆处理回填土地基的沉降模拟分析钱玉林1,朱 榆1,周余民1,2(1.扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225009; 2.江苏邗建集团有限公司,江苏扬州225009)摘 要:为评价压密注浆处理回填土地基的稳定性,以某压密注浆处理回填土地基工程为例,使用大型通用有限元计算软件ADINA 建立模型,用重启平衡初始应力技术等,对回填土地基加固前后的沉降进行数值模拟,并与实测资料进行对比分析。
结果表明,采用ADINA 软件对压密注浆处理回填土地基进行沉降计算是可行的,计算结果与实测资料基本吻合。
通过ADINA 软件确定位移等势线,可以更加直观地观察加固地基土的位移、应力等情况,据此可以分析地基处理的稳定情况。
关键词:压密注浆;填土;地基处理;有限单元法中图分类号:TU433 文献标识码:A 文章编号:1672 1144(2010)03 0066 04S imulation Analysis on Back fill Foundation Treatment with Compaction GroutingQIAN Yu lin 1,Z HU Yu 1,ZHOU Yu min1,2(1.Geotechn ical Engineering Institute,Yang z hou University ,Yang z hou,Jiangsu 225009,Ch ina;2.Jian gsu Han j ian Grou p ,Co.,Ltd.,Yangzhou,Jiangsu 225009,China)Abstract:In order to evaluate the stability of backfill foundation trea tment with compac tion grouting,the settle ment c onditions of the backfill foundation before and after treating are modelled by using the software ADI NA to set up the model and using the restar t ing technology to bala nce the initial stre ss and so on,a nd they are analyzed and compa redwith the measured data.The re sults show tha t the method as mentioned above is feasible in the calculation of settle ment of the bac kfill foundation treatment by c ompaction grouting as it could be used to obse rve the foundation s se ttlement,stress,and so on more directly.Keywords:compaction grouting;back filling;foundat ion treatm ent;FEM1 概 述根据勘察报告,某小区场地土层分布主要为:(1)耕植土:层厚0.4m,灰色,褐灰色粉质粘土,可塑状,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,夹粉土小薄层,含有机质,稍有臭味,表层薄土不参与计算;(2)粉质粘土:层厚13m,灰黄色夹灰白色条带,硬塑状,稍有光泽,干强度、韧性高,致密结构,局部铁锰结核富集。
基于ADINA_ANSYS_FLAC的强度折减法
下限之间波动 。 3. 3 FLAC 模型和结果 塑性剪应变增量贯通整 个 当安全系数为 1. 28 时, 开始出现计算不 坡体( 图 8 ) ;当 安 全 系 数 为 1. 30 时, 收敛( 图 9 ) 。 从判 据 ① 和 ② , 可认为边坡安全系数为 1. 30 。
∫ τdl
0
l
强度折减法分析的实质是不断地按下式调整岩土 φ 值 ( 为 保 证 折 减 效 率 和 安 全 系 数 的 精 度, 材料的 c 、 折减间隔为 0. 02 ) , 直至边坡失稳: φ ′ = arctan ( tan φ / F ) c′ = c / F — — 粘聚力( MPa ) 和内摩擦角( ° ) ; 式中: c 、 φ— c′、 — — 经过折减后的 粘 聚 力 ( MPa ) 和 内 摩 擦 φ ′— 角( ° ) ; F— — — 折减系数 。
· 70 ·
陈
ANSYS 、 FLAC 的强度折减法 星, 等:基于 ADINA 、
2010 年
计算软件, 塑性区判 断 方 式 不 同, 关 键 点 难 于 统 一, 并 4] 且对于复杂边坡的强度折减, 文 献[ 表 明, 突变点不 便于判断, 且效果不甚理想, 因此, 判据 ③ 暂不作讨论 。
在边坡稳定性分析中常用的方法是传统的刚体极 但极限平 衡 法 具 有 忽 视 边 坡 岩 土 体 本 身 是 限平衡法, 变形体 、 边坡的破坏 过 程 是 其 内 部 应 力 分 布 和 变 形 不 断调整的过程这一缺点 。 此外,滑动面必须事先假定 的这个 前 提 也 严 重 限 制 了 上 述 方 法 的 应 用 范 围 目前强度折减 法 得 到 普 遍 重 视 多
ADINA在水利工程中的应用
、 、
材料模 型
,
丰
在各种 工 程 问题 中得到广 泛应用
、
例如
堤 坝开 挖 及 回填对 土 体 的扰动 问题
。
混 凝土 坝的渗流分 析
、
钢 筋 混凝 土 结构
,
徐变分析 坝体 的强 度 及 稳定 性分析等等
提供 的材料模 式 能够完好真实的模 拟 土 体等材料
,
例 如其 中的混 凝 土 材料模 式不 仅 可 以模 拟混 凝 土
非线性分析功能
触 非线性 等
。
工
能够有 效地 考 虑各 种 非 线性 效应
,
,
包 括 几 何 非线性
,
、
材料非 线性 接
,
、
由于 土 木结构方 面 的材 料非常 复杂
,
包 括 混凝 土 材料
,
钢筋混 凝 土材 料
,
岩石 材料 及
各种 土 体材料 因此 一 般都 需 要进行材料 非 线性 分析 弹性
、
,
分 析 在 线弹性假 定 下 各 种 土 木 结构 在
一 定边 界 条件和载 荷作 用下 的 应 力
。
中用 户 可 以根据 需 要 施 加 各种载荷
,
荷载可 以随时 间和 空 间位置 的变化 而 变化
等
。
即 载荷 可 以是 时间和 空 间 的 函 数
。
如静水 压 力
,
波浪力
可 以根 据实 际 清况 考 虑任 意荷 载工 况 和 荷 载工 况 组 合
、
中 土 体 的骨架材料 可 以是任意 一 种 线性 非 线性材料 或用户 自定义 材
。
,
几款仿真软件的分析
几款地质仿真软件的简介本文将对ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC、FEPG、Femlab(Comsol)、Flac、PETREL进行简短的介绍。
有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、Femlab(Comsol)、MSC、FEPG等。
ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。
ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。
而ADINA软件除了求解非线性问题外,其在多物理场的流固耦合求解功能也是全球唯一的专利技术。
COMSOL公司是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者,其旗舰产品COMSOL Multiphysics,使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。
MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
FEPG是一款国产有限元分析软件。
一、ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四者的比较由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。
ANSYS软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。
而ADINA软件和ANSYS软件一样都包括结构、温度、流体及流固耦合的功能,因此其应用领域也是相当广泛。
对于常规的结构线性问题,三种软件都可以较好的解决,在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
ABAQUS软件和ADINA软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势;而ANSYS软件和ADINA软件则在流体和多物理场耦合功能方面具有无可比拟的优势。
