第7章 初始地应力场的生成及应用

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abaqus初始地应力法

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Abaqus初始地应力法1. 什么是初始地应力法?初始地应力法是一种通过在有限元分析中引入初始地应力来模拟复杂的地下工程问题的方法。

它主要用于研究岩土体在开挖、填筑、注浆等施工过程中的变形和破坏行为,以及对结构物产生的影响。

2. 初始地应力的来源初始地应力主要来自以下几个方面:•地壳运动:包括板块运动、构造活动等,会引起地层的水平和垂直变形,进而产生初始地应力。

•地震活动:地震引起的强烈振动会导致岩土体发生变形,从而产生初始地应力。

•自重压力:岩土体受到自身重量作用时,会产生垂直于重力方向的初始地应力。

•水压作用:水对岩土体施加的压力也会导致初始地应力。

3. 初始地应力法在Abaqus中的实现步骤步骤1:建立模型首先,在Abaqus中建立模型。

可以选择二维平面或三维立体模型,根据实际情况选择适当的模型尺寸和几何形状。

步骤2:定义材料属性在Abaqus中定义岩土体的材料属性,包括弹性模量、泊松比、密度等。

根据实际情况选择合适的材料模型,如线弹性、Mohr-Coulomb等。

步骤3:划分单元网格将模型划分为有限元网格。

可以选择不同类型的单元,如三角形、四边形、六面体等。

根据问题的复杂程度和准确性要求,确定合适的网格密度。

步骤4:施加边界条件在Abaqus中施加边界条件,包括约束和加载。

约束条件用于限制结构或岩土体的运动自由度,加载条件用于施加外部荷载或位移。

步骤5:设置初始地应力在Abaqus中设置初始地应力。

可以通过以下方法进行设置:•直接指定初始地应力值;•根据已知地层压缩模量和厚度计算得到;•根据现场实测数据进行反演得到。

步骤6:求解并分析结果在Abaqus中进行数值求解,并对结果进行分析。

可以观察岩土体的变形、应力分布等情况,评估结构物的稳定性和安全性。

4. 初始地应力法的应用领域初始地应力法广泛应用于以下领域:•地下工程:如隧道、地铁、基坑开挖等。

•岩土工程:如边坡稳定性分析、地基承载力计算等。

abaqus初始地应力法

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Abaqus初始地应力法1. 引言Abaqus是一款强大的有限元分析软件,广泛应用于工程领域。

初始地应力法是Abaqus中常用的一种方法,用于模拟结构在施加载荷之前的初始应力状态。

本文将介绍Abaqus初始地应力法的原理、步骤和注意事项。

2. 原理在实际工程中,结构在施加外部载荷前通常已经存在一定的内部应力。

这些内部应力可以来自于材料的制造过程、组装过程或者其他预加载情况。

初始地应力法通过在模型中施加这些初始内部应力,来模拟真实结构在施加载荷之前的实际状态。

3. 步骤3.1 创建模型首先,在Abaqus中创建一个新模型,并定义材料属性、几何形状和边界条件等。

3.2 定义材料属性根据实际情况,在Abaqus中定义材料属性。

可以选择线性弹性材料或者非线性材料,具体根据需要进行选择。

3.3 定义几何形状根据实际情况,在Abaqus中定义结构的几何形状。

可以使用预定义的几何形状,也可以通过绘制几何图形来创建自定义的结构。

3.4 定义边界条件根据实际情况,在Abaqus中定义结构的边界条件。

边界条件包括约束和外载荷等。

在初始地应力法中,需要额外定义初始内部应力。

3.5 定义初始内部应力在Abaqus中,可以通过多种方法定义初始内部应力。

其中一种常用的方法是通过创建一个新的步骤,并在该步骤中施加相应的内部应力。

3.6 运行分析完成模型的定义后,可以运行分析并观察结果。

可以通过Abaqus提供的后处理工具来查看模型的应力、位移等结果。

4. 注意事项在使用Abaqus初始地应力法时,需要注意以下几点:•确保所定义的材料属性、几何形状和边界条件等与实际情况相符。

•在定义初始内部应力时,需要考虑其大小和方向,并确保其与实际情况一致。

•在运行分析之前,建议先进行预处理检查,确保模型设置正确且无误。

•在观察结果时,需要仔细分析并与实际情况进行对比,以验证模拟结果的准确性。

5. 结论初始地应力法是Abaqus中常用的一种方法,用于模拟结构在施加载荷之前的初始应力状态。

第七章 地应力测量方法(113)

第七章 地应力测量方法(113)

空芯包体地应力计结构
空芯包体应变计的主体是一个用环氧树脂制成的壁厚3mm的空芯圆筒,其 外径为36mm,内径为30mm。
在其中间部位,即直径35mm处沿同一圆周等间距(120o)嵌埋着三组电 阻应变花。每组应变花由四支应变片组成,相互间隔45o。制作时,该空芯圆 筒是分两步浇注出来的。
第一步,浇注直径为35mm的空芯圆筒,在规定位置贴好电阻应变花后, 再浇注外面一层,使其外径达到36mm。在应力计的顶部有一个补偿应变片, 以消除温度变化对测量结果的影响。
地应力分量与方向的计算
7.2 应力解除法
设地下某一点的应力为,主应力大小为,与大地坐标系XYZ关系用9个
方向余弦或9个夹角值可以完全确定。但在实测中,钻孔与岩层、与大地
坐标总会呈某一角度(仰角或俯角)。设xyz为钻孔坐标系,在该坐标系
下的地应力是实测地应力。由此,只要有了两套坐标系的相对关系和实测
两测点的间距缓缓地恢复到d0,观测扁千斤顶对岩壁施加的压力pc。
5、在巷道顶部再进行一次测量。 6、由两次测量的结果计算天然应力值。
7.2 应力解除法
一、基本原理
在钻孔中安装变形或应变测量元件,通过量测套芯应力解除前后,孔壁 表面应变变化值来确定原始应力的大小和方向。
所谓套心应力解除是用一个较测量孔径更大的岩芯钻,对测量孔进行同 心套钻,把安装有传感器元件的孔段岩体与周围岩体隔离开来,以解除其天 然受力状态。
三河尖煤矿-980南翼回风巷1#测点局部柱状图
柱状
厚度(m)
埋深(m)
岩性描述
2号测点
11.5 8.6
泥岩,局部含砂高,偶为细
33
砂泥岩
砂岩,致密性脆
张小楼井地应力测点局部柱状图

煤矿开采中的地应力特点与运用分析

煤矿开采中的地应力特点与运用分析

建材发展导向2018年第18期120人们都知道,地球的公转以及自传时时刻刻都在进行,同时在地球运动的过程中,还会产生很多天然的应力,这种应力在地层中的破坏力以及能量都比较大。

原岩应力属于潜藏在未受到地层干扰中的一种天然的应力。

人们在挖掘井下巷道时,就会被扰动,从而在巷道中出现一种新的应力。

此时的应力就被称之为次生应力。

煤矿在开采的过程中,需要做好巷道德掘进工作,同时,还需要对工作面进行回采处理,和其他的地下工程采矿工作一样,对该项工作进行研究具有非常重要的意义。

1 地应力概述所谓的地应力,又可以将其称为岩体的初始应力以及绝对应力,也就是潜藏在没有被干扰的地层中的天然应力。

地球的公转以及自传、地球内部应力、地幔热对流、地心引力、板块边界受压等地球的各种运动过程是产生地应力的主要原因。

在目前存在的这些地应力中,构造应力以及重力应力是其中的重要内容,人们在进行井下巷道挖掘工作时,就会干扰到原始的应力,并且在巷道中形成一种新的应力。

岩石所表现出的力学特征以及地应力场都能够直接影响到煤矿井下巷道围岩的矿压特征。

1.1 原岩应力原始岩石应力也称为绝对应力和初始应力。

它通常在采煤前留在岩体中。

应力的原因通常包括构造运动,岩体质量和地质构造应力。

1.2 开采中地应力地应力场的变化与工程有直接关系。

如果岩石受到压力损坏,将影响项目的正常运行。

因此,在设计矿山并支持设计时,必须准确掌握地应力的方向和大小。

重要信息,在开采煤矿的过程中,大多数挖掘工程都会影响周围的地面应力而不是岩石的强度。

在煤矿建设中,如果能够全面分析地应力,可以在很大程度上避免地应力。

岩石造成的破坏确保了道路的稳定性。

2 煤矿开采中地应力的特点分析随着社会经济的不断发展,科学技术也不断提高,人们对矿山工程地应力的认识也在不断提高。

人们对采矿工程中的地应力有一定的了解,并对项目可能的地应力进行了大量的检查,为研究煤的地应力特征提供了一定的技术依据。

ABAQUS软件在岩体力学参数和初始地应力场反演中的应用

ABAQUS软件在岩体力学参数和初始地应力场反演中的应用
1 改进的 BP 神经网络
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 。

地应力分析

地应力分析
108°54′
108°56′
278000
280000
282000
284000
286000
108°55′
WZ12-1-6
WZ12-1-5
中块3井区
南 块
中块4井区

ILN2490
XLN1955
F2
F82
F4
F5
F1
F3
N3
N1
N
N2
F9
F81
F10

F11
F2A
FA
WZ12-1-B5
N1a
N1b
最大水平主地应力方向N100E左右
h
v
H
最大水平主地应力
WZ12-1-6井壁崩落椭圆长轴方位
WZ12-1北油田地应力方向分析
非均匀地应力作用下井壁坍塌将形成椭圆形井眼,椭圆井眼长轴为最小水平主地应力方向 双井径测井数据: WZ12-1-6井下部8.5"井 眼段(MD:2380~2980m) 井眼椭圆长轴方位 N120°E 是由非均匀地应力造成的井壁坍塌而形成的椭圆井眼吗?
该部分地应力在水平方向相同,为均匀分布的
地应力纵向分布规律计算模式
由构造运动产生的地应力,由于构造运动的方向性,使得在水平方向产生的地应力不同。假设构造运动可分解为沿相互垂直的两个主方向(H方向和h方向)的向前平推运动,在两个方向的构造运动变形量分别为εH、εh;并假设在构造运动过程中各地层保持连续(不产生相互错动),根据广义虎克定律有:
地应力相对大小: 最大水平地应力大致方位:N600-750E
BZ25-1-2井地应力方位频率图 最大水平主地应力方位N65-70E
N
E
最大水平主应力方位

石油工程岩石力学_地应力

石油工程岩石力学_地应力
60° cone
HMAX hmin
v >> HMAX > hmin
hmin
Drill within a 60°cone (±30°) from the most favored direction
v HMAX ~ v
>> hmin
HMAX
v HMAX
In highly differential stress fields, the proper choice of an inclined hole facilitates drilling
AE Counts
Kaiser effect point
Load
室内岩心试验法:
MTS岩石力学 实验装置
SAMOS多通道声 发射装置
中国石油大学 (北京)岩石 力学室拥有美 国进口的先进 仪器设备,能 够完成凯塞尔 效应、单轴/三 轴抗压试验、 水力压裂室内 试验等多项实 验。
室内岩心试验法:

++++++
天然应力

→ ← ↓↑
重分布应力
概述
一般情况下主地应力表示方法
地表
H
垂直主应力σv
水平最小主应力σh
水平最大主应力σH
概述
地应力是场函数 地应力又称为地应力场 有大小和方向
水平最小大地应力 水平最大地应力
二、天然应力的构成及起源
1.构成:
• 岩体自重→自重应力 • 构造运动→构造应力 • 流体作用→渗流应力 • 其它(地温、地球化学作用等)
St Pf Pr
井壁崩落椭圆法确定主应力方向
构造应力场导致井壁崩落椭圆具有明显的长轴方位。在地 层倾角测井记录上,一条井径曲线比较平直或等于钻头直 径,而另一条井径曲线则比钻头直径大得多,而非应力孔 眼井径曲线上表现为,钻头孔截面没有明显的长轴方向。

第七章岩体中的天然应力

第七章岩体中的天然应力
水平天然应力以压应力为主,仅在一些裂谷区、 地堑区出现拉应力,且是以一向压,一向拉多见。 另外在地表卸荷带影响区,也可能出现水平应力 为拉应力的现象。
§7.2 岩体天然应力的分布特征
岩体中天然应力常以 水平应力为主,即h> v 水平应力具有强烈的 方向性和各向异性
水平天然应力以压应 力为主
§7.2 岩体天然应力的分布特征
四、天然应力 比值系数与深 度z 的关系
定义:天然水 平应力与铅直应 力的比值为天然 应力比值系数 , 它 随深度增加而 减小。
(0.3 100) hav (0.5 1500)
z
z
§7.2 岩体天然应力的分布特征
五、应力轴与水平面的关系(天然应力状态)
据应力轴与水平面的关系,天然应力状态划分为:
cos(90 ) sin , cos(180 ) cos
ua R (1 3)2(1 3) cos 2 Em

ub R (1 3) 2(1 3) sin 2
Em
uc R ( 1 3) 2( 1 3) cos 2
Em
§7.3 岩体天然应力的确定
用消元法解三元一次方程,得:
1
E 4R
ua
uc
1 2
3
E 4R
ua
uc
1 2
(ua
ub) 2
(ub
uc)2
(ua
ub) 2
(ub
uc)2
1
tg2 2ub ua uc
ua uc
应变计互为60°时,可按下列公式计算
3 uc ub
60°
θ
ua
1
x
1
E 6R
ua
ub
uc
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第7章初始地应力场的生成及应用在土木工程或采矿工程领域中,初始地应力场的存在和影响不容忽略,它既是影响岩体力学性质的重要控制因素,也是岩体所处环境条件下发生改变时引起变形和破坏的重要力源之一。

因此,要想较真实地进行工程模拟仿真,就必须保证初始地应力场的可靠性。

初始地应力场生成的主要目的是为了模拟所关注分析阶段之前岩、土体已存在的应力状态。

本章即介绍FLAC3D中初始地应力场的生成方法及应用。

本章重点:✓常用的初始地应力场生成方法✓常见工程初始地应力场的生成✓路基施工过程的模拟7.1 初始地应力场生成方法在FLAC3D中,初始应力场的生成办法较多,但通常用的是以下三种方法,即弹性求解法、改变参数的弹塑性求解法以及分阶段弹塑性求解法。

下面将以表7-1所述简单模型为例,介绍这三种生成初始地应力场的方法。

表7-1 模型尺寸、土体密度及变形参数1×1×2 1×1×2 2000 30 10 0.35 7.1.1 弹性求解法初始地应力的弹性求解法生成是指将材料的本构模型设置为弹性模型,并将体积模量与剪切模量设置为大值,然后求解生成初始地应力场。

例叙述的是采用该法生成上述简单模型的初始地应力场的过程。

例7.1弹性求解生成初始地应力场newgen zone brick size 1 1 2 model elasprop bulk 3e7 shear 1e7 fix z ran z 0fix x ran x 0fix x ran x 1fix y ran y 0fix y ran y 1 ;开始一个新的分析;生成网格模型;设置弹性本构模型;设置体积模量和剪切模量;固定z=0平面所有节点z向速度;固定x=0平面所有节点x向速度;固定x=1平面所有节点x向速度;固定y=0平面所有节点y向速度;固定y=1平面所有节点y向速度ini dens 2000 set grav 0 0 -10 solve;设置密度 ;设置重力加速度 ;按软件默认精度求解图 7-1为运行上述命令文件后得到的初始地应力场应力云图。

从图中可以看出,模型底部zz σ= 40 kPa ,xx σ=yy σ=21.54 kPa ,这与采用公式zz σ=gz ρ(z 为土层深度)、xx σ=yy σ=1zz v v σ-的计算结果基本一致。

此法常用于浅埋工程和地表工程数值模拟时的初始地应力场生成,因此类工程的初始地应力场主要是由岩、土体在自重作用下产生的。

此外,由于为弹性求解,在体系达到平衡时,岩、土体中并未有产生屈服的区域。

(a ) 竖向应力云图 (b ) 水平应力云图图 7-1 初始地应力场应力云图(step=162)7.1.2 更改强度参数的弹塑性求解法初始地应力的更改强度参数的弹塑性求解法生成是指求解过程中始终采用塑性模型,但为防止在计算过程中出现屈服区域,将粘聚力和抗拉强度设为大值,计算至平衡后,再将粘聚力和抗拉强度改为分析所采用的值计算至最终平衡状态。

例7.2叙述的是采用该方法成一个简单模型初始地应力场的过程。

计算条件中,除采用例7.1所列参数外,增加0所列土体强度参数。

表7-2 土体强度参数10 (107)15 0 0 (104)提示:粘聚力与抗拉强度栏中,括号内值为更改参数求解前的设定值。

例7.2 更改强度参数求解生成初始地应力场newgen zone brick size 1 1 2model mohrprop bulk 3e7 shear 1e7 coh 1e10 fri 15 ten 1e10 fix z ran z 0fix x ran x 0fix x ran x 1fix y ran y 0fix y ran y 1ini dens 2000set grav 0 0 -10solveprop bulk 3e7 shear 1e7 coh 10e3 fri 15 ten 0 solve ;开始一个新的分析;生成网格模型;设置摩尔-库仑模型;设置强度参数;固定z=0平面所有节点z向速度;固定x=0平面所有节点x向速度;固定x=1平面所有节点x向速度;固定y=0平面所有节点y向速度;固定y=1平面所有节点y向速度;设置密度;设置重力加速度;按软件默认精度求解;重新设置强度参数;按软件默认精度求解图7-2为运行上述命令文件后得到的初始地应力场竖向应力云图。

从图中可以看出,该竖向应力云图与图7-1(a)基本相同。

图 7-2初始地应力场竖向应力云图(step=163)此法与前述弹性求解方法的不同之处在于,计算达到最终平衡时,岩、土体中可能有产生屈服的区域。

相对而言,此法生成的初始地应力场要比弹性求解方法生成的要合理一些,因在实际工程中,即使是在初始地应力场作用下,岩、土体内部存在屈服区域也是有可能的。

但由于是弹塑性求解,其生成初始地应力场的时间要更长一些,特别是对于网格和节点数目较多的模型来说。

本例仅为说明该方法生成初始地应力场的过程,由于模型尺寸较小,在重力作用下,并未有屈服区域产生,读者可按此例自行设置节点和单元数较多的模型观察计算结果。

7.1.3 分阶段弹塑性求解法例7.3叙述的是分阶段弹塑性求解法生成一个简单模型初始地应力场的过程。

采用的计算条件与7.1.2节完全相同。

采用此法生成的初始地应力场竖向应力云图与图7-2相同,不在此列出。

例7.3分阶段弹塑性求解生成初始地应力场newgen zone brick size 1 1 2model mohrprop bulk 3e7 shear 1e7 coh 10e3 fri 15 ten 0 fix z ran z 0fix x ran x 0fix x ran x 1fix y ran y 0fix y ran y 1ini dens 2000set grav 0 0 -10solve elas ;开始一个新的分析;生成网格模型;设置摩尔-库仑模型;设置强度参数;固定z=0平面所有节点z向速度;固定x=0平面所有节点x向速度;固定x=1平面所有节点x向速度;固定y=0平面所有节点y向速度;固定y=1平面所有节点y向速度;设置密度;设置重力加速度;按软件设置步骤分阶段求解目前,在FLAC3D中,此法只适合计算模型采用摩尔-库仑模型的情况,此时,它与前述更改强度参数的弹塑性求解方法(采用摩尔-库仑模型时)是等效的。

若初始平衡计算时采用的是其它弹塑性本构模型,则需采用更改强度参数的弹塑性求解法来生成初始地应力场。

该求解过程中分为两个阶段进行:首先,程序自动将模型所有组成材料的粘聚力和抗拉强度分别设置为较大值,进行弹性求解,直至体系达到力平衡状态;接着将粘聚力和抗拉强度重置为初始设定值进行塑性阶段的求解,直至体系达到力平衡状态。

7.2 几个简单的例子本节将举例说明采用FLAC3D生成各类岩土工程的初始地应力场。

前三个算例描述的是地表工程或浅埋工程的初始地应力场生成,后一个算例描述的是深埋工程的初始地应力场生成。

7.2.1 设置初始应力的弹塑性求解例7.4叙述的是设置初始应力后,采用与例7.1相同的计算条件,通过弹塑性求解生成一个简单模型初始地应力场的过程。

例7.4 设置初始应力的初始地应力场生成newgen zone brick size 1 1 2model mohrprop bulk 3e7 shear 1e7 coh 10e3 fri 15 ten 0fix z ran z 0fix x ran x 0fix x ran x 1fix y ran y 0fix y ran y 1ini dens 2000ini szz -40e3 grad 0 0 20e3 ran z 0 2ini syy -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2ini sxx -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2set grav 0 0 -10solve;开始一个新的分析;生成网格模型;设置摩尔-库仑模型;设置强度参数;固定z=0平面所有节点z向速度;固定x=0平面所有节点x向速度;固定x=1平面所有节点x向速度;固定y=0平面所有节点y向速度;固定y=1平面所有节点y向速度;设置密度;设置竖向初始应力;设置水平y向初始应力;设置水平x向初始应力;设置重力加速度;按软件默认精度求解图7-3为运行上述命令文件后得到的初始地应力场竖向应力云图,该竖向应力云图与图7-1(a)相同。

加入初始应力,其作用主要是是为了加速模型与重力平衡的时间,以缩短生成初始地应力场的时间(如本例,未进行计算,模型即已达到平衡)。

一般按K(水平应力与竖向应力之比,按弹性力学公式,1K v v-=,因此,本例取为0.5来设置初始应力,可最大程度上减少计算收敛时间。

注意:在浅埋工程和地表工程初始地应力场模拟中,通过测定K值,根据手算加入较为合理的初始应力值,可有效缩短计算时间;而在深埋工程中,若机械套用此法,则会造成较大的误差。

因深埋工程中,初始地应场主要由构造应力构成,重力所起作用相对较小,如在模拟中设置不恰当的初始应力值,计算求解得到的初始地应力场有可能只是众多平衡结论中的一个,并不能反映或接近真实的初始地应力场。

图 7-3初始地应力场竖向应力云图(step=0)7.2.2 存在静水压力的初始地应力场生成例7.5叙述的是设置初始应力和孔隙水压力后,通过弹塑性求解生成一个简单模型初始地应力场的过程。

土体孔隙率为0.5,水位线从模型底部起为1m ,计算中土体密度分水上和水下分别设置为饱和密度和天然密度,采用无渗流模式进行计算,其它计算条件与0相同。

采用此法生成的初始地应力场应力云图如图 7-4所示。

例7.5:存在孔隙水压力的初始地应力场生成newgen zone brick size 1 1 2 model mohrprop bulk 3e7 shear 1e7 coh 10e3 fri 15 ten 0 fix z ran z 0 fix x ran x 0 fix x ran x 1 fix y ran y 0 fix y ran y 1ini dens 2000 ran z 0 1 ini dens 1500 ran z 1 2ini szz -35e3 grad 0 0 20e3 ran z 0 1 ini syy -17.5e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 1 ini sxx -17.5e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 1 ini szz -15e3 grad 0 0 15e3 ran z 1 2 ini syy -7.5e3 grad 0 0 7.5e3 ran z 1 2 ini sxx -7.5e3 grad 0 0 7.5e3 ran z 1 2 ini pp 10e3 grad 0 0 -10e3 ran z 0 1 set grav 0 0 -10 solve;开始一个新的分析 ;生成网格模型 ;设置摩尔-库仑模型 ;设置强度参数;固定z=0平面所有节点z 向速度 ;固定x=0平面所有节点x 向速度 ;固定x=1平面所有节点x 向速度 ;固定y=0平面所有节点y 向速度 ;固定y=1平面所有节点y 向速度 ;设置土体饱和密度(水位线以下) ;设置土体干密度(水位线以上) ;设置水下土体竖向初始应力 ;设置水下土体y 向初始应力 ;设置水下土体x 向初始应力 ;设置水上土体竖向初始应力 ;设置水上土体y 向初始应力 ;设置水上土体x 向初始应力 ;设置初始孔隙水压力 ;设置重力加速度 ;按软件默认精度求解(a ) 竖向应力云图 (b ) 水平应力云图图 7-4 初始地应力场应力云图(step=83)注意:本例需对水上和水下部分土体密度分别进行设置,饱和密度s ρ、干密度d ρ、孔隙率n 以及饱和度s 间关系式为:s d w ns ρρρ=+;初始应力也分为水上和水下分别设置。

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