内容提要 pQ Y.MZSA
xBC:%kG~#
.1F^=C.w
-------------------------------------------------------------------------------- q: 1_D>
S qQqG3F
《ABAQUS在岩土工程中的应用》结合一系列应用实例，系统地介绍了ABAQUS软件用于岩土工程数值分析的功能和方法。全书分为两大部分共16章，即入门篇（第1-5章）和应用篇（6-16章）。入门篇主要介绍软件的功能、岩土工程中常用的单元、本构关系和接触面理论等基本知识，通过阅读这些章节，读者可以达到快速入门的目的。应用篇中首先详细介绍了用户子程序的编写注意事项和编写过程，然后通过岩土工程应用实例，对模型建立、问题求解和结果后处理中需考虑的关键问题进行了讨论，通过这部分的学习，读者可以掌握用户自定义材料和单元的二次开发、土体固结沉降分析、非饱和渗流与流固耦合分析、基桩低应变检测的数值模拟、桩基承载力分析、岩土开挖问题求解、岩土贯入问题求解、土石坝静力与动力分析和边坡稳定性分析等内容。 b]h]h1~hHH
《ABAQUS在岩土工程中的应用》适合岩土工程、水利工程、结构工程等领域高校教师、工程技术人员和研究生阅读，也可作为岩土工程专业土工数值分析课程的参考教材。 sm>Hkci%
o[!g,Gmoh
目录 AQ 5C rYb
4;ig5'U,
l AwOp
-------------------------------------------------------------------------------- "HQH]?!k
e[@q {.
前言 :bA@
u>
第1章 ABAQUS的功能与特点 mTzzF9n"Y
1.1 认识ABAQUS AT{ewb
1.1.1 ABAQUS软件产品 KD~F5aS`[
1.1.2 ABAQUS产品的主要功能 g{ cHh(S
1.1.3 ABAQUS在岩土工程中的适用性 NX(.Lw}
1.2 ABAQUS基础 )ccd fSe
1.2.1 ABAQUS的文件格式 '?~k`zK
1.2.2 ABAQUS的一些基本约定 4%I(Z'*Cx
1.2.3 ABAQUS的运行命令 , e
~@
1.2.4 ABAQUS／CAE基础 &,Xs=Lv mq
1.2.5 ABAQUS的任务inp输入文件构成 yv< 0fQ
1.3 本章小结 vx\h
Njb
]{[VTjC7rY
第2章 ABAQUS快速入门 1+^L,-k!
2.1 ABAQUS／CAE的功能模块 Z<#beT6
2.1.1 Part（部件）模块 Xx0}KJ q~"
2.1.2 Property（性质）模块 =R^V[zTn_
2.1.3 Assembly（装配）模块 -vfV;+3
2.1.4 Step（分析步）模块 ?_F,H hQ
2.1.5 Interaction（相互作用）模块 {-]/ r
2.1.6 Load（载荷）模块 Cu\A[6g,
2.1.7 Mesh（网格）模块 9R"bo*RIS
2.1.8 Job（任务）模块 o?J>mpC
2.1.9 Visualization（可视化或后处理）模块 EO;f`s)t
2.1.1 0Sketch（草图）模块 ZC 1U
2.2 ABAQUS／CAE应用实例 fx QN
2.2.1 问题的描述 6 tbH (
2.2.2 创建部件 ?7cF_Zvve
2.2.3 设置创建材料和截面特性 Ir*,fyl
2.2.4 装配部件 >, &6zj
2.2.5 定义分析步 kE".v|@
2.2.6 定义载荷和边界条件 #mX =Y>l
2.2.7 划分网格 u= K ?K
2.2.8 提交任务 xe:
D7
2.2.9 后处理 snBC +`-
2.2.10 退出ABAQUS／CAE o " x& F
2.3 本章小结 <'4DMZ-G
[D H@>:"dd
第3章 岩土工程中常用的单元
U!-|.N,
3.1 单元的特征 %L ./U$
3.1.1 单元族 7 '@l?u/6
3.1.2 自由度 ?~a M<rcZ
3.1.3 节点数目 B K'!WX
3.1.4 数学公式 jz$)*Kdi*
3.1.5 积分 s.rS 06x
3.2 岩土工程常用的单元 m GWT</=[$
3.2.1 实体（连续体）单元 /y,~?
3.2.2 梁单元 WQ]~TGW
3.2.3 杆单元 '* +]&~b
3.2.4 孔压单元 9k^;]jE
3.2.5 无限元 wo[W1?|s
3.2.6 管土相互作用单元 <&o
`T4
本章小结 D(&${Mnac
.O'gD.|^N
第4章 岩土工程中常用的本构模型 F~ n}Ep~1
4.1 应力状态的描述 <)]B$~(a
4.1.1 应力张量 }q( IKH\&
4.1.2 应力张量的分解 m//(1hWv7
4.1.3 应力张量不变量和偏应力不变量 iw(\]tMt
4.1.4 应力空间 5}R /C{fs
4.2 弹性模型 V \kf6E
4.2.1 线弹性模型 &:-`3J-
4.2.2 多孔介质弹性模型 5U[;T]{)e
4.3 塑性模型 $s hlNW\
4.3.1 Mohr-Coulomb（摩尔库仑）模型 ) ( &g\
4.3.2 扩展的Drucker-Prager模型 T!hU37g h?
4.3.3 修正Drucker-Prager帽盖模型 [PrR 3 0:
4.3.4 临界状态塑性模型（Criticalstateplasticitymodel） 2 f]9I1{
4.4 算例分析 )^^ r\
4.4.1 采用不考虑剪胀的Molar-Coulomb模型 [ JGa 3e
4.4.2 考虑剪胀的分析 |Js96>B :
4.4.3 考虑初始应力的分析 'C~NQ{1TV
4.5 本章小结 m)q;eQs
(0qdU;
第5章 接触面理论及应用 ( i K0T.
5.1 接触对 nFlj`k<]Y
5.1.1 基本特性 ,F J 9C3
5.1.2 接触对定义中的关键问题 d& @K GJ
5.1.3接触对的定义方法 C<6IiF[>%
5.2 接触面相互作用力学模型 2 WIbu-"l
5.2.1 接触面的法向模型 @Ns^?#u~
5.2.2 接触面的摩擦模型 u +zq:2)H6
5.2.3 接触面的计算输出结果 mLO{~ruu
5.2.4 接触面力学模型定义方法
,h1r6&MEY
5.3 接触面模拟中可能遇到的问题 IrXC/?^h
5.3.1 接触面的初始相对位置 h. QKbbDj
5.3.2 正确定义表面 Ox&g#,@h
5.3.3 避免迭代次数过多 ,7pO- :*g
5.3.4 避免过约束（Overconstraints） R9yK"
5.4 算例分析 ~ S
R:,R
5.4.1 问题的描述 }tU<RvT
5.4.2 创建部件 XQk9 U
5.4.3 设置材料和截面属性 N
L]:<FG
5.4.4 装配部件 0X)'8N
5.4.5 定义分析步 7;n'4LIa9
5.4.6 定义接触 %+G/oF |
5.4.7 定义载荷、边界条件 ~"5WQK`@
5.4.8 划分网格 hSD)|
5.4.9 提交任务 S {z%Q
5.4.10 结果处理 {
Lt \4h
5.5 本章小结 .J~iRhVOF
-{ZTp8 P>
第6章 用户子程序 z1LATy
6.1 用户子程序总体介绍 AdB5D_ Ir
6.1.1 用户子程序的基本知识 cJm!3X
6.1.2 用户子程序编写注意事项 .l*]W!L]
6.2 用户自定义材料子程序UMAI eR8qO"%2:
6.2.1 UMAT子程序格式和变量说明 j~"X`: =
6.2.2 如何在分析中使用自定义材料 0}Xkj)R,
6.2.3 Mises弹塑性模型的UMAT子程序编写实例 fh
\<tnY
6.3 用户自定义接触面摩擦模型子程序FRIC COj50t/
6.3.1 FRIC子程序格式和变量说明 h2KXW}y"4
6.3.2 如何在分析中使用自定义接触面摩擦模型 Ckvm3r\i2
6.3.3 非线性弹性摩擦模型 6kj Bd3
6.4 用户自定义单元子程序UEI mB#`{|1[
6.4.1 UEL子程序格式和变量说明 Gr#p QE2;
6.4.2 如何在分析中使用自定义单元 ;X\>oV3#
6.4.3 平面三节点线弹性梁单元UEL子程序编写实例 Us YH#?|O
6.5 其他几个常用的用户子程序 5-w6(uu
6.5.1 自定义边界条件子程序DISP 5RTAM
6.5.2 自定义载荷子程序DLOAD 5Lt&P
5BY
6.5.3 自定义初始孔隙比分布的子程序VOIDRI -?!Z/#i4
6.6 本章小结 9r7QE&.
/wCee G,<
第7章 用户自定义材料二次开发 FI~)ZhE)]
7.1 邓肯模型的二次开发 ?}B9=R$Pi
7.1.1 邓肯模型介绍 QHsS|\u
7.1.2 邓肯模型的UMAT子程序编写 a7q-*%+d5
7.1.3 三种不同的应力积分算法 jjz<V(Sk
7.1.4 算例验证 ~]A';xH&
7.2 边界面模型的二次开发 "31GC7
7.2.1 边界面模型介绍 k-T_ ,1l{
7.2.2 边界面模型的应力积分算法 ,KIa+&vJW@
7.2.3 编程要点 B\}E v &
7.2.4 算例验证 0ldd e&!p
7.3 本章小结 W?'!}g(~
g?i_10Xlp
第8章 土体固结沉降分析 x-U^U.i@
8.1 ABAQUS／Standard中的固结计算功能 tZ=BK :39\
8.2 ABAQUS／Standard中与固结计算相关的基本概念 ^<<( }3
8.2.1 孔隙介质中的流体流动 d <qbUk3;
8.2.2 有效应力原理 [(`T*c.#.X
8.2.3 固结计算中的孔压 "aP>}5<h
8.3 使用流体渗透，应力耦合分析步进行固结计算 d?&?$qf[
8.3.1 分析类型 ,_Fq *6
8.3.2 增量步时间步长的选择 q!<`ci,uS
8.3.3 单元选择 i[^?24~ c
8.3.4 材料模型 R6)p4#| i
8.3.5 载荷和边界条件 Vk$zA<sw"
8.3.6 设置初始条件 S]1+tj
8.3.7 固结计算中的输出变量 5D]%E? ag
8.3.8 周结计算中的单位 [ 8SW0wsk
8.4 算例 ~/\;7E{8!
8.4.1 太沙基（Terzaghi）一维固结 "F|OJ@ M
8.4.2 剑桥粘土地基固结分析 9GkG'
8.4.3 堆载预压模拟 -NZj : N
8.5 本章小结 s iv
KXd
:M ix*NCf
第9章 非饱和渗流与流固耦合分析 X<(h)&E
9.1 非饱和渗流问题中的边界条件 r[M]2h
9.1.1 土坝渗流的典型边界条件 k KL^U
9.1.2 ABAQUS／Standard提供的特殊渗流边界条件功能 '8k\a{t_z
9.2 非饱和渗流问题中的材料模型 (J<@e!@NE
9.2.1 饱和度对渗透性能的影响 TRAs5I%
9.2.2 饱和度与基质吸力之间的关系 dp2".
9.3 算例 q?Q"Ab
9.3.1 二维均质土坝的稳定渗流分析 bK("8T\?
9.3.2 三维混合坝的稳定渗流分析 t_,iV9NrZ
9.3.3 边坡降雨入渗分析 S53 [Ja
9.4 本章小结 ^C):yxN P
CQ"IL;y
第10章 自定义排水板单元的二次开发 q`}Q[Li
10.1 排水板地基固结的常规处理方法 GwwxSB&y
10.2 自定义排水板单元的开发 "~7| !9<
10.2.1 排水板单元的构造 4I^6[{_
10.2.2 排水板单元的理论推导 *=S\jek
10.2.3 排水板UEL子程序的编写 F)_Rs5V:(
10.3 自定义排水板单元的算例验证 4^alAq^
10.3.1 采用实体单元划分排水板的算例 N"T~U\R
10.3.2 采用自定义实体单元划分排水板的算例 PKfxL}:"8
10.3.3 Hansbo理论解答 _:M6~XHo
10.4 本章小结 rg_-gZl8&z
oRy?Dx+H
第11章 基桩低应变检测的数值模拟 f8N
11.1 动力求解方法的简单介绍 & HphE2 h
11.1.1 模态分析方法 bR*T}w$<
11.1.2 直接积分法 =}r&>|rrJ
11.1.3 动力分析中的阻尼 Cz?N[dh h
11.2 ABAQUS／Standard中的隐式积分算法 Roy`HU
;0a
11.2.1 隐式积分方法的特点 _QBd3B %
11.2.2 隐式积分算法中的时间步长控制 rQ*'2Zf'<
11.2.3 使用隐式积分算法求解动力问题 8+
B. x
11.3 ABAQUS／Explicit中的显式积分算法 cWp
n/.a
11.3.1 显式方法适用的问题类型 & N*S
11.3.2 显式算法的条件稳定性 Iu(T@",Q#
11.3.3 隐式积分算法中的时间步长控制 0wZLkU_(
11.3.4 使用显式积分算法求解动力问题 klUxt?-
11.4 隐式与显式求解方法的比较 D Z ~|yH
11.4.1 一般比较 !U,qr0h
11.4.2 节点自由度增加对计算资源耗费的影响 5HL JkOV5
11.5 算例分析 q&Q* gEFK
11.5.1 低应变动力检测方法原理简介 h:#
11.5.2 一维杆件内应力波的传递分析 9|Jmj @9
11.5.3 PCC桩低应变检测中的三维效应 J}`K&DtM9
11.6 本章小结 b3EW"^Ar
9T|7edl
第12章 桩基承载力分析 [4Glt>Nj>
12.1 桩基承载力理论 D/{Tl
12.1.1 α方法 F^T7u?^)
12.1.2 β方法 *xU^ e` P
12.2 桩的加载速度 J`} /+WN 7
12.3 算例分析 mbd
12.3.1 不排水条件下的竖直受载桩 HC4ad0Gs+{
12.3.2 排水条件下的竖直受载桩 Ps<)?q6(
12.3.3 管桩竖向载荷作用下的工作性状 >}u?{_s *0
12.3.4 桩在水平载荷作用下的工作性状 ,Xk8{ =
12.4 本章小结 ,A
=%!p+
xHykU;p@
第13章 岩土开挖问题求解 b\gl9"X
13.1 ABAQUS中的单元生死功能 .m/Lon E
13.1.1 单元的移除 ,`/!0Wmt
13.1.2 单元的激活 4VaUa8 D
13.1.3 接触对的移除和激活 :'I mz
13.1.4 单元生死操作中的注意事项 WqY:XE+?\
13.2 算例分析 lEZ[0oa
13.2.1 隧道开挖分析 ;csAhkf:S
13.2.2 内撑式基坑开挖模拟 <pYGcVB9V
13.3 本章小结 xYM/{[
U`:#+8h-}
第14章 岩土贯入问题求解 ^lRXc .c z
14.1 岩土贯入问题的有限元处理思路 5:CC\!&QBV
14.2 ABAQUS中的ALE方法 i3;Z:,A4NN
14.2.1 在ABAQUS／Explicit中激活ALE功能 ^ 67P(h
14.2.2 ALE方法的网格划分方法及控制参数 z=>]E 1'RL
14.2.3 ALE方法的解答传输方法 $NG}YOP)@
14.2.4 ALE分析中的结果分析 A~nq4@uj
14.3 岩土贯入问题算例 wXXv0OzK
14.3.1 静压桩挤土效应数值模拟 _\sm$ `q
14.3.2 粘土地基中的CPT圆锥静力贯入试验模拟 Xj+1]KRN
14.4 本章小结 #B`"B
L\ _8}\
第15章 土石坝的静力与动力分析 -&))$h3o\
15.1 基于ABAQUS的土石坝静力分析 +#1WOQfAD
15.1.1 邓肯模型的开发 >S5D-)VX
15.1.2 填方分层施工模拟及新填土层的位移修正 {E6b/G?Q
15.1.3 浸水湿化变形的处理 YV{^S6M
15.2 基于ABAQUS的土石坝动力分析 9eGM6qW\_
15.2.1 等效线性模型的开发 )@1_Dm@0b
15.2.2 坝体材料的液化判别 }%$9nq3
15.2.3 永久变形分析 pwd7I
15.3 算例分析 IOTHk+w
15.3.1 理想均质土石坝的施工及蓄水过程模拟 wm*`
15.3.2 一维场地地震反应模拟 M29[\@zL
15.3.3 三维心墙土石坝静、动力分析 !pw%l4]/t
15.4 本章小结 1. yw\ZC\
"@GopD
第16章 边坡稳定性分析 _h@7>+vl~
16.1 强度折减法的基本原理 ^o:0 Y}v=
16.2 强度折减法在ABAQUS中的实现 :
[aUpX=
16.3 算例分析 *M+:GH/5
16.3.1 二维均质土坡稳定性分析 A+ Y>1-=JO
16.3.2 抗滑桩加固土坡稳定性分析 [:g6gAuh,
16.4 本章小结 Lkk'y})/
参考资料 bMkn(_H)\
MZ+8wr/y
<LZvG IMl
作者介绍 Gk799SDL
t }nZrD
