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有朋友问到EAEI问题，有外文资料如下，可供参考，高手可将它翻译出来贴在本版块，以供后人学习---

Q: How do we select the values for EA, EI and w when modelling a pile group as plain strain?

A: To obtain the axial stiffnes EA and flexural rigidity EI you have to divide them by the spacing between the piles.
The weight of the beam has to be modified also because of the soil between the piles.
In addition to these factors, Rinter, the interaction factor between the soil and the beam has to be changed also, it has to be higher. There is less interaction between the beam and the ground because there is soil between the piles.

有限元分析基坑方面，我觉得有几个问题是比较突出，也是比较重要的。
１）模拟土体的开挖和结构的施加和设置，这个功能我想一般的岩土工程专用程序都是可以实现的；
２）土体的参数问题。强度参数，按照考虑问题的需要采用三轴的总应力指标或者有效应力指标；昨天有网友和我讨论可以用Ｎ值推算处强度指标；模量的取值问题，需要根据一定的经验修正，否则计算的位移连自己都不相信，呵呵；
３）本构模型问题，并非越高级的本构模型就越好；关键是选取适合描述本工程土体的本构，而且要实用，现在什么事情都追求性价比，呵呵；
４）接触面问题，在合适的地方设置合适的接触面是非常重要的；接触面参数的选用对位移模式影响很大；
５）地下水问题，这个问题很复杂；这方面我也花了很多时间，但是效果不是很理想。
６）关于建模问题；并不是模拟得越详细越好，只要考虑主要问题即可；
７）记住一句话：The purpose of computing is insight, not number；
８）还有就是多上论坛和网友交流，呵呵


1。土体参数的选择从来就是有限元分析中的一个难题，参数的离散性是非常大的，合理的选择非常的困难，取决于工程师的经验。同时我们也必须注意到，不同试验参数之间是有关联性的，有时或者缺少某些参数，但从既有的参数，也是可以大致推断出别的参数的范围，从而使初步而有意义的有限元分析成为可能。如果分析反映出某些特定的参数对整体行为的影响有至关重要的作用，那也是可以提出建议做进一步的岩土勘查。这方面的例子是有的，我曾经有个项目前后作了3次岩土工程勘查和相关实验，总共有30个钻孔。

当然在初步确定方案的时候，一般都是项目的非常初期，一般相关信息不会太多，有时甚至只有一些SPT数据，其实这样对于做一个初步的分析也是够了。不排水抗剪强度可以由SPT的N值通过相关关联得出，当然这个具有非常的地区性，要注意。总弹性模量（与有效弹性模量区别开来）也可以由固结比及塑性指数相应查表得出。有效弹性模量通过土的抗剪模量不受孔隙水压力影响这一假设得出。有效泊松比当然是在0。25左右，这个变化范围不大。非常硬的土可以取0。2也行。

有效摩擦角和SPT也是有关联的，可以从相关的图表得出。比较麻烦的是土的有效凝聚力， c'，其取值需要相邻工程的地质资料，及土的种类，等等仔细考虑。有时土的自重也是可以反映出强度如何，譬如硬的土会高一些，软的土会低一些。还有孔隙比，塑性指数等等。

2。对于基坑设计，莫尔库伦模型应该是足够了，因为这个模型得出的位移会比较保守，而且地下连续墙的弯矩也是相对保守。但要注意分析方法，总应力可以使用，但要注意其相应的安全系数也要高一些。有效应力法比较适合，因为由于应力释放而引起的负超孔隙水压力，从而导致土抗剪强度增加的可能性不存在。

3。接触面是比较麻烦，plaxis中还比较方便就能考虑，geostudio中考虑接触面方法简直就是惨不忍睹，令人难以致信，这个产品还是很贵的。FLAC3D好像新出的版本提供一个更适合与基坑挡土墙的接触面考虑方式，感觉似乎不错，不过没有用过。

4。地下水的问题就是渗流的问题，这个涉及到渗透系数的合理选择，如果要考虑渗透系数在荷载下的变化就更为麻烦了。需要指出的是，渗透系数一般室内试验都是测不准的，最好要有现场测试的数据。

5。我同意楼主的说法，建模一定不能复杂，否则就失去了意义。要做到合理简化。不过这一步很难，简化后总是患得患失的，要做好这点很难，需要长时间的积累。

6。我来说一句，the purpose of design is over－design.我们不应该期望做设计时候的数值分析能提供比较准确的位移变形，这是不可能的。Class A的有限元分析是很少的。基坑设计最主要应该是安全系数的大小，其直接影响到位移变形及结构构件中的受力。基础工程的设计保守一些比较好。因为一旦土体的变形过大，其后果是很严重的，而且土的不确定性那么大。这与结构的上部设计不同。

我觉得以下几点值得探讨：
（1）粘性土和砂土在水下开挖过程中，开挖部分的边界条件模拟应该有区别。
尤其对于砂土，开挖后由于卸荷，边界附近可能出现液化，因为开挖引起会渗流。简单将第一类边界条件加上可能不妥。另外，对于粘性土，比如地下水位在地表或地表以下，开挖后挖出处边界未必是第一类的，即使是一类的，土中水体一起被挖走时，也不能简单按照水位（或总势头）来定。不能排除有类似土坝的出逸点问题。
（2）水下开挖后，将引起自由水体运动。这可能涉及自由水与孔隙水的联合计算，这对于透水性好些的土很重要。此时土体的破坏原因与机理很复杂。
（3）当有相对隔水层被挖通，或承压水层被挖开，现有的模拟方法到底怎样？本人没有看见这方面的材料。
（4）水下开挖的开挖面是出水还是进水，可能看施工速度和土质条件（渗透与固结）来定，可能未必是简单水头条件。

感觉还有一些其他问题。




(1) 砂性土或少粘性土在开挖过程中容易发生流土或管涌破坏，产生流沙现象。地震液化的可能性不大，因为施工场地一般很少有能激发震动液化的周期性荷载。因此，渗透破坏是关键，只要是地下水水力坡降大于土的允许坡降，就发生上述渗透破坏。无论是粘性土还是砂性土。

基坑的开挖，改变了其周边原有地下水运动流动方向和坡降。基坑防渗设计就是切断渗漏通道，把可能的地下水逸问题解决。防渗有效与否，通过截渗墙前后水力坡降大小改变情况来判断，如果改变大，表明效果好。

（2）水下开挖地下水的运动问题要看具体情况和含水层隔水层的分布情况、施工方法等。确实复杂，但可以简化，如果施工方法确定。

（3）隔水层或承压水被挖开，应该是比较大的事情，可能会影响下一步工序。因此，要查明地下水基本情况。遇到基坑穿越水头很高的承压水含水层，要特别小心。甚至基坑底以下临近的承压水含水层也要引起重视。

（4）水下开挖的开挖面是出水还是进水和（2）一样，需要了解基本情况后才能判断。


感谢东南西北人论坛

在使用土体不排水强度Su（Cu）来进行Plaxis模拟深开挖分析的时候，不知道大家在土体模型输入时是通常选用undraine还是drained选项？Plaxis建议使用undrained选项，认为这样可以看到超孔隙水压力的产生，个人认为这样作会导致墙体变形被低估，大家的看法是如何。


其它地区不大清楚土质如何，但在广西很多地方，工民建方面的地基岩土，因为大气降水较多、雨降较长，即使水位埋藏较深，土工做出来的土样很多还都是饱和的，非饱和的倒是不多见。尤其是常见的红粘土层，旱季时地表处土质坚硬，可能是非饱和状态；但雨季时就原形毕露了，因为它的土体裂隙比较多，土中含水还比较多，那就是处于饱和状态了。如果勘察取样时在旱季，那么做出的数据可能就跟雨季时有差别了，而施工阶段常常跨季度，如果在雨季中的施工阶段套用旱季土工的数据进行深开挖的安全验算，可能就会有点问题了。偶见过的边坡失稳的实例有好几个了，都和水有关，都是在雨季滑动、旱季稳定。所以，在很多种工况下，我也主张用饱和数据。



个人觉得，淤泥或者淤泥质土，透水性非常低的可以这样设置。

还有，就是基坑规模稍微大一点，工期还是比较长的，这期间孔隙水压力还是消散的。




久未看英文了, 竟然以为drained是说饱和不饱和的问题了, 忽然想起是指排水与不排水之意，以前搞软件汉化的时候倒是常碰到这词。

对于排水剪或不排水剪指标的取用是个非常重要的问题。最新的《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004里面对此有过一个比较详细的说明，见条文说明6.02~6.05。对于饱和粘性土， 规程推荐采用三轴不排水CU， 其比较数据来源于上海岩土工程勘察设计研究院， 比较内容为上海地铁工程三组软土，场地同时完成的直剪固快、三轴不固结不排水、三轴固结不排水，对比结果是三轴不固结不排水试验与另两个差别较大。

同时，按照水工部门的规范《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99附录D，其主张在大多数情况对于抗剪强度取用试验峰值的小值平均值作为标准值（有效应力进行稳定分析时，对三轴采用平均值），这一点是不少人没有注意到的。除非工程有很好的精密观测，一般偶喜欢采用保守的数据。同时规范也明确指出，当采用总应力进行稳定分析时的标准值，应：

1、地基为粘性土层且排水良好时，宜采用饱和快剪强度或三轴压缩试验不固结不排水剪强度；对软土可采用原位十字板剪切强度。

2、当地基粘性土层薄而其上下土层透水性较好或采取了排水措施，宜采用饱和固结快剪强度或三轴压缩试验固结不排水剪切强度。

3、当地基土层能自由排水，透水性良好，不容易产生孔隙水压力，宜采用慢剪强度或三轴压缩试验固结排水剪强度。




顺便贴一下《水利水电工程地质勘察规范》 GB50287-99附录D几个关于抗剪强度取值的条文，可供参考：

。。。

6、土的抗剪强度宜采用试验峰值的小值平均值作为标准值；也可采用概率分布的分位值作为标准值；当采用有效应力进行稳定分析时，对三轴压缩试验成果宜采用试验的平均值作为标准值。


7、当采用总应力进行稳定分析时的标准值应符合下列规定：


  7.1当地基为粘性土层且排水条件差时，宜采用饱和快剪强度或三轴压缩试验不固结不排水剪强度；对软土可采用原位十字板剪切强度。

  7.2当地基粘性土层薄而其上下土层透水性较好或采取了排水措施，宜采用饱和固结快剪强度或三轴压缩试验固结不排水剪切强度。

  7.3当地基土层能自由排水透水性能良好不容易产生孔隙水压力，宜采用慢剪强度或三轴压缩试验固结排水剪强度。

  7.4当地基土采用总应力动力分析时，宜采用总应力强度，采用动三轴压缩试验测定的动强度。


8、当采用有效应力进行稳定分析时，对于粘性土类地基应测定或估算孔隙水压力，以取得有效应力强度。


9、当需要进行有效应力动力分析时，应测定饱和砂土的地震附加孔隙水压力，地震有效应力强度，可采用静力有效应力强度作为标准值。对于液化性砂土应以专门试验的强度作为标准值。

10、对于无动力试验的粘性土和紧密砂砾等非液化性土的强度，宜采用三轴压缩试验饱和固结不排水剪测定的总强度和有效应力强度中的最小值作为标准值。

11、具有超固结性多裂隙性和胀缩性的膨胀土承受荷载时，呈渐进破坏，宜根据所含粘土矿物的性状、微裂隙的密度和建筑物地段在施工期、运行期的干湿效应等综合分析后选取标准值。具有流变特性的强、中等膨胀土宜取流变强度作为标准值；弱膨胀土、含钙铁结核的膨胀土或坚硬粘土，可以峰值强度的小值平均值作为标准值。

12、软土宜采用流变强度值作为标准值。对高灵敏度软土，应采用专门试验的强度值作为标准值。


可以看出规范出发点还是安全，多主张不排水剪

楼主用这个软件是老手嘛,请教一下: 排水板或砂井如何输入? 我原来用排水线输入,但计算结果与无排水线一样,而且排水板或砂井是纵横各均间隔布置的,这又如何输入?

楼主有科学手册中文说明书吗? 能传上来吗?谢谢

学习，谢谢分享

想下载，前不够

引用第28楼award于2007-06-13 10:21发表的  :
楼主用这个软件是老手嘛,请教一下: 排水板或砂井如何输入? 我原来用排水线输入,但计算结果与无排水线一样,而且排水板或砂井是纵横各均间隔布置的,这又如何输入?

排水问题不太清除，研究的不太多。应该用排水线可以，要是不行的话你可以再加上类组水位试下。
间隔布置应该属于三维问题，plais只是平面问题。你可以试着将3维的的排水量转化为2维的，在plaxis中模拟。

欢迎和大家一起探讨！

引用第29楼award于2007-06-13 10:22发表的  :
楼主有科学手册中文说明书吗? 能传上来吗?谢谢

目前plaxis中文手册只有4本。一般信息，材料，指导和参考手册。科学手册只有英文的。不过都不难，而且里面公式颇多

引用第31楼周洲于2007-06-13 11:45发表的  :
想下载，前不够

共享精华资料，积极回复别人问题。就有足够的土币够你使用

引用第24楼civilwyf于2007-06-11 12:41发表的 关于EA，EI问题！ :
有朋友问到EAEI问题，有外文资料如下，可供参考，高手可将它翻译出来贴在本版块，以供后人学习---
Q: How do we select the values for EA, EI and w when modelling a pile group as plain strain?
A: To obtain the axial stiffnes EA and flexural rigidity EI you have to divide them by the spacing between the piles.
.......

Q: How do we select the values for EA, EI and w when modelling a pile group as plain strain?


问：在平面应变中我们如何选择桩的EA，EI的值？
答：为了得到轴向刚度EA和弯曲刚度EI，你必须确定桩间的间距。由于桩间的土体所以桩的重度需要被修改。另外还有Rinter，土和墙之间的界面强度也要修改，改高点。因为桩间有土，所以桩和土之间有比较少的接触面。

翻译的有点不清不楚，欢迎大家探讨。