.. (2012-05-17 11:40)
| zmx198561 | 2012-05-14 20:51 |
施工阶段分析方法计算强度折减二维与三维边坡方法与过程（求精）本人因为某些原因，最近十天时间一直纠结于施工阶段分析方法计算强度折减边坡，一开始使用GTS计算边坡的时候，本人就在思考一个问题，就是如何能够像ABAQUS（可参加费康编写的ABAQUS教材最后一章内容）那样计算边坡，因为毕竟如果计算有结构物的边坡的话，没有初始应力平衡，就会出现计算不收敛，安全系数很小的问题。后来在本论坛看了一篇帖子http://www.yantubbs.com/read.php?tid=148748&fpage=8，里面的方法跟我当初的构思是一样的，那么我就开始实践，经过大量的实践，本人可以很负责的得出以下结论：GTS算边坡的同学朋友，如果算二维边坡的话，可以采用GTS自带的SRM计算，但是，如果是三维边坡，个人强烈建议还是采用本文方法也就是http://www.yantubbs.com/read.php?tid=148748&fpage=8里面的方法计算，而且由于GTS自身后处理的一些优势，计算结果会比ABAQUS等软件的三维要好的多，结果也要好判断的多。边坡安全判断的标准：计算收敛，塑性区贯通。 闲话不说，先看分析过程。例题采用的是《ABAQUS在岩土工程中的应用》—费康编著一书中404页的例题。先做二维分析。 模型尺寸如下： [attachment=237134] 模型的参数如下： [attachment=237135] 先看结果分析，后面再说具体的注意事项。 第一组：二维自带的SRM计算结果。安全系数为2.3375（费康一书结果为2.18） 最大剪应变云图 [attachment=237136] DXY位移矢量云图  上述为GTS自带的SRM分析计算的结果，个人觉得安全系数精确到百分位就可以了，如上述为2.33即可。 第二组：采用施工阶段分析的强度折减二维边坡，模型还是上述模型。 1：第一步折减强度为0.5，并作地应力平衡，位移清零，第二步折减强度为1.5时的结果： 最大剪应变云图 [attachment=237137] 2：初始折减强度为0.5，第二部置换土体材料，折减强度采用2.30. 最大剪应变云图  可以看出，计算能够收敛，但是塑性区还没有贯通，故，需要继续加大折减强度。 3: 初始折减强度为0.5，第二部置换土体材料，折减强度采用2.3205. 最大剪应变云图   上图为DXY位移矢量云图。 可以看出在FR=2.3205时，塑性区已经贯通，经多次试算，基本上可以确定在2.32-2.325之间。如果取后两位作为有效数字的话，可以定为2.32. 对比第一组和第二组，可以认为两者的安全系数机几乎是一致的，但是从机理上面来说，个人觉得施工阶段的方法应该更加有效和可信。因为自带的SRM的收敛采用的是内力标准，为0.03，而施工阶段收敛标准也是内力标准，但是为0.001。而且，更加重要的是，计算速度远远比GTS自带的SRM计算要快的多，单元越多，优势越明显！ 第三组：采用三维计算，程序使用GTS自带的SRM计算，类似手册里面的三维边坡问题。有意思的事情来了 最大剪应变云图  无语了，我当时就震惊了，这自带的SRM程序算得就是这个结果，而且还是我反复计算的结果，确认无误的结果，1.4375跟2.32查了多少啊！上面的云图是最大剪应变云图，我都看不出哪里破坏了。手册上面的那个三维边坡分析，本人觉得，有作弊嫌疑，因为那个手册上面的边坡有个突出的小东西，所以导致SRM能够计算出来，如果像例题这样的边坡，呵呵~~~结果大家看见了。这个，也是我为什么花了整整十天时间非要搞定施工阶段分析折减强度边坡的原因所在，因为三维SRM计算的结果——不可信！ 第四组：三维边坡，采用施工阶段模拟折减强度。 1：第一步折减强度为0.5，然后应力平衡，第二步，折减强度为1.50。 使用GTS4.0的朋友注意了，因为4.2版本中实体应变才有MAX SHEAR,那么4.0版本怎么看呢？======》看E1，E2，E3，因为E1+E2+E3=max Shear,一般看E1就可以了。相信我，没有错！ E1应变云图  有没有发现：这个和第二组的1的结果是一致？ 2：第一步折减强度为0.5，然后应力平衡，第二步，折减强度为2.00。 E1应变云图  随着折减强度的增加，坡脚开始破坏了。 3：第一步折减强度为0.5，然后应力平衡，第二步，折减强度为2.3205。 E1应变云图  虽然这个三维可以算到2.35不破坏，可以继续算，但是，我们前面说过了两个判断标准，其中一个就是塑性区贯通，当FR达到2.32时，就开始贯通了，故最后的安全系数定为2.32。 施工阶段操作方法计算折减强度方法： 1：第一步折减强度为0.5（也可以不是0.5，但是一定要保证初始应力能够顺利平衡），然后应力平衡； 2：第二步是将材料替换成折减后的材料，在第一步的基础上进行计算； 3：反复上述的操作，直到达到边坡破坏标准中的任何一个即可。 建模特别注意事项： 1：在建模时，有人可能会想，既然要试算这么多，那么土体材料一个一个输入太麻烦，不如采用表格输入法，本人吃这个亏整整吃客3天，如果采用表格输入参数，计算时会提示：采用非对称计算。最终结果不对，而且不容易收敛，而且会造成内存不足。所以还是建议不要采用表格输入参数，除非特别了解。 2：建模当中，添加边界约束时，强烈建议不要按照如下方式操作：模型—边界—地面支持———>选择整个模型。这样做，结果算出来根本不对，哥不知道为什么，但是我算的几十个例子无一不说明着上面的问题，推荐方法是：模型—边界—支持，然后选取节点，按部就班操作。 所有模型的附件： |
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