内容提要 A#G a!a
7On.y*
3ohHBo
-------------------------------------------------------------------------------- `CL\ -
| " b|Q
《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。 Dbx zqd
《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。 h1B_*L
8Bc2?NI=
目录 \Lb wfd =
t\2-7Ohj6
fQ.S ,lMe
-------------------------------------------------------------------------------- &eO.h%@
,'<NyA><
前言 FKe/xz
第1章 ABAQUS的功能与特点 4QPHT#e qX
1.1 认识ABAQUS -W/D Cj<
1.1.1 ABAQUS软件产品 T1?9E{bC8A
1.1.2 ABAQUS产品的主要功能 Cnc=GTR i
1.1.3 ABAQUS在岩土工程中的适用性 z 36Y/{>[
1.2 ABAQUS基础 ]A\qI>,
1.2.1 ABAQUS的文件格式 p_zVrlVb
1.2.2 ABAQUS的一些基本约定 Jp 8 ,s %
1.2.3 ABAQUS的运行命令 iB~dO @
1.2.4 ABAQUS／CAE基础 ^%6f%]_
1.2.5 ABAQUS的任务inp输入文件构成 F }F{/
1.3 本章小结 s/3sOb}sA
a~!7A
ZT-O
第2章 ABAQUS快速入门 VD! P F'
2.1 ABAQUS／CAE的功能模块 Gw6Od j
2.1.1 Part（部件）模块 SEu:31k{o
2.1.2 Property（性质）模块 |Ul 4n@+2
2.1.3 Assembly（装配）模块 wsR\qq
2.1.4 Step（分析步）模块 )-iUUak
2.1.5 Interaction（相互作用）模块 [%/B"w Tt
2.1.6 Load（载荷）模块 N!tNRMTi
2.1.7 Mesh（网格）模块 " :[;}f;
2.1.8 Job（任务）模块 hp7ni1V
2.1.9 Visualization（可视化或后处理）模块 ?!c 7Zx,(
2.1.1 0Sketch（草图）模块 o5+7Lt]
2.2 ABAQUS／CAE应用实例 P3a]*> .,
2.2.1 问题的描述 ':
Ek3' L
2.2.2 创建部件 t82*rC IB{
2.2.3 设置创建材料和截面特性 2>J;P C[;
2.2.4 装配部件 -EU=R_yg
2.2.5 定义分析步 q{[y4c1bG{
2.2.6 定义载荷和边界条件 \O~WMN
2.2.7 划分网格 ;<cCT!A
2.2.8 提交任务 )$pqe |,
2.2.9 后处理 OzH\YN
2.2.10 退出ABAQUS／CAE vZ6R>f
2.3 本章小结 ulEtZ#O{_
~dgFr6
第3章 岩土工程中常用的单元 =:TQ_>$Nc2
3.1 单元的特征 K Z=5"a
3.1.1 单元族 sUk n.g!
3.1.2 自由度 .G<Or`K^i
3.1.3 节点数目 l r~ >!O
3.1.4 数学公式 >r4BI}8SK<
3.1.5 积分 az}zoFl
3.2 岩土工程常用的单元 3EA _-?
3.2.1 实体（连续体）单元 C.}ho.}
r
3.2.2 梁单元 . 7Pp'-hK
3.2.3 杆单元 iP9Dr<P
3.2.4 孔压单元 gA 5DEit
3.2.5 无限元 uc=u4@.>
3.2.6 管土相互作用单元 ;s4e8![o3
本章小结 b+dmJ]c
ePSD#kY5
第4章 岩土工程中常用的本构模型 |\ C. il7
4.1 应力状态的描述 Y'}c$*OkI
4.1.1 应力张量 xo-{N[r
4.1.2 应力张量的分解 tPw7zFy6r
4.1.3 应力张量不变量和偏应力不变量 dJb7d`
4.1.4 应力空间 )"00fZL
4.2 弹性模型 y#O/Xw
4.2.1 线弹性模型 'I[xZu/8yg
4.2.2 多孔介质弹性模型 Kr4%D*
4.3 塑性模型 O
"Aeg|
4.3.1 Mohr-Coulomb（摩尔库仑）模型 S4E@w Li
4.3.2 扩展的Drucker-Prager模型 .Rb4zLYL*w
4.3.3 修正Drucker-Prager帽盖模型 '&]6(+I>
4.3.4 临界状态塑性模型（Criticalstateplasticitymodel） ~jWpD7px
4.4 算例分析 ~PN[ #e]
4.4.1 采用不考虑剪胀的Molar-Coulomb模型 gaU^l73 ,C
4.4.2 考虑剪胀的分析 p@?(m/m$
4.4.3 考虑初始应力的分析 Pi%-bD/w
4.5 本章小结 GIK.+kn\
? ]}=4
第5章 接触面理论及应用 g,Rh Ut9
5.1 接触对
vMJC
5.1.1 基本特性 $ Fy)+<
5.1.2 接触对定义中的关键问题 (5 RZLRn
5.1.3接触对的定义方法 )R@Y$*fm
5.2 接触面相互作用力学模型 7i=ER*F~
5.2.1 接触面的法向模型 SS;'g4h\6
5.2.2 接触面的摩擦模型 1bCS4fs^>
5.2.3 接触面的计算输出结果 / pGx !
5.2.4 接触面力学模型定义方法 +xr;X 9
5.3 接触面模拟中可能遇到的问题 v=IcVHuf
5.3.1 接触面的初始相对位置 '?$< k@mJW
5.3.2 正确定义表面 K=P LOC5
5.3.3 避免迭代次数过多 Ml_!)b
5.3.4 避免过约束（Overconstraints） (+TL
]9P
5.4 算例分析 x
;]em9b
5.4.1 问题的描述 YIl,8!
z~
5.4.2 创建部件 I(9+F
5.4.3 设置材料和截面属性 ,(+ ZD@Rg
5.4.4 装配部件 G<~P||Lu^
5.4.5 定义分析步 "(a}}q 9-
5.4.6 定义接触 | fn%!d `2
5.4.7 定义载荷、边界条件 /DSy/p0%
5.4.8 划分网格 25;`yB$
5.4.9 提交任务 Hxj8cX UF|
5.4.10 结果处理 kPnu U!
5.5 本章小结 ~ }G#ys\1
;tZ 8Sh)
第6章 用户子程序 gg Hl{cl)
6.1 用户子程序总体介绍 !U1V('
6.1.1 用户子程序的基本知识 r 6+IJxUd
6.1.2 用户子程序编写注意事项 8PGuZw<
6.2 用户自定义材料子程序UMAI JNA_*3 '
6.2.1 UMAT子程序格式和变量说明 ;|CG9|p
6.2.2 如何在分析中使用自定义材料 ^687U,+
6.2.3 Mises弹塑性模型的UMAT子程序编写实例 S.owVMQ
6.3 用户自定义接触面摩擦模型子程序FRIC "W"r0" 4
6.3.1 FRIC子程序格式和变量说明 "N=q>jaX
6.3.2 如何在分析中使用自定义接触面摩擦模型 ZgzYXh2
6.3.3 非线性弹性摩擦模型 ,^T0!k$
6.4 用户自定义单元子程序UEI lF$$~G
6.4.1 UEL子程序格式和变量说明 tkdy R1-
6.4.2 如何在分析中使用自定义单元 F JB
/tg
6.4.3 平面三节点线弹性梁单元UEL子程序编写实例 ve*6WDK,H
6.5 其他几个常用的用户子程序 (`f)Tt=`
6.5.1 自定义边界条件子程序DISP ! j0iLYo(*
6.5.2 自定义载荷子程序DLOAD 3cFvS[JG
6.5.3 自定义初始孔隙比分布的子程序VOIDRI DEenvS`,P
6.6 本章小结 y $?O0S%F
b$B-LvHd1
第7章 用户自定义材料二次开发 B=i%Z _r]w
7.1 邓肯模型的二次开发 mZ#IP
7.1.1 邓肯模型介绍 8w3Wy<}y
7.1.2 邓肯模型的UMAT子程序编写 TyaK_XW
7.1.3 三种不同的应力积分算法 4 ..V
7.1.4 算例验证 9kas]zQ%=P
7.2 边界面模型的二次开发 .zdmUS :
7.2.1 边界面模型介绍 wV{VV?h}
7.2.2 边界面模型的应力积分算法 35SL*zS@-
7.2.3 编程要点 z| N*Gs>,
7.2.4 算例验证 p"NuR4
7.3 本章小结 DJH,#re>
3>^S 6h}o
第8章 土体固结沉降分析 gL wNHS
8.1 ABAQUS／Standard中的固结计算功能 h)?Km {u%
8.2 ABAQUS／Standard中与固结计算相关的基本概念 j1dz'G}hj
8.2.1 孔隙介质中的流体流动 /^ [K
8.2.2 有效应力原理 9Cw !<
8.2.3 固结计算中的孔压 95-%>?4
8.3 使用流体渗透，应力耦合分析步进行固结计算 jx];=IC3tt
8.3.1 分析类型 [i]%PVGW
8.3.2 增量步时间步长的选择 xb^M33-y
8.3.3 单元选择 -k3WY&9,
8.3.4 材料模型 &_Gu'A({J
8.3.5 载荷和边界条件 h56s ~(?O
8.3.6 设置初始条件 {?uswbk.
8.3.7 固结计算中的输出变量 m P ^*nB@,
8.3.8 周结计算中的单位 '\LU 8VC
8.4 算例 pR~"p#Y
8.4.1 太沙基（Terzaghi）一维固结 I,?!NzB
8.4.2 剑桥粘土地基固结分析 7FP
@ v ng
8.4.3 堆载预压模拟 atfK?VK#
8.5 本章小结 `b[@G Gv
FHZQyO< |
第9章 非饱和渗流与流固耦合分析 Dl=vv9
9.1 非饱和渗流问题中的边界条件 <V4"+5cJ8
9.1.1 土坝渗流的典型边界条件 d|$-l:(J
9.1.2 ABAQUS／Standard提供的特殊渗流边界条件功能 o){<PN |z
9.2 非饱和渗流问题中的材料模型 P 6 mDwR
9.2.1 饱和度对渗透性能的影响
1);E!D[
9.2.2 饱和度与基质吸力之间的关系 g_M xG!+(V
9.3 算例 wafws*b%
9.3.1 二维均质土坝的稳定渗流分析 "I 45=nf
9.3.2 三维混合坝的稳定渗流分析 1.z !u%2
9.3.3 边坡降雨入渗分析 4' <y
9.4 本章小结 VD2o#.7*eu
}+
TA+;
第10章 自定义排水板单元的二次开发 (7}Zh|@W
10.1 排水板地基固结的常规处理方法 2H`;?#Uq:
10.2 自定义排水板单元的开发 S L~ 5[f
10.2.1 排水板单元的构造
@XX7ydG5
10.2.2 排水板单元的理论推导 ]+AgXUrbOD
10.2.3 排水板UEL子程序的编写 [AAIBb +U
10.3 自定义排水板单元的算例验证 !Ka~X!+ \
10.3.1 采用实体单元划分排水板的算例 8BM[c;-{g`
10.3.2 采用自定义实体单元划分排水板的算例 o%73M!-
10.3.3 Hansbo理论解答 VN<baK%]
10.4 本章小结 AKKVd%
P(
3+:uV
第11章 基桩低应变检测的数值模拟 X\]Dx./
11.1 动力求解方法的简单介绍 qk\LfRbj
11.1.1 模态分析方法 ny+_&l^R~(
11.1.2 直接积分法 *|/kKvN
11.1.3 动力分析中的阻尼 x!9bvQT
11.2 ABAQUS／Standard中的隐式积分算法 ut9R] 01:
11.2.1 隐式积分方法的特点 >qynd'eToR
11.2.2 隐式积分算法中的时间步长控制 ;?!pcv Ui
11.2.3 使用隐式积分算法求解动力问题 1s#GY<<
11.3 ABAQUS／Explicit中的显式积分算法 v 1Jg8L=
11.3.1 显式方法适用的问题类型 )mRKIM}*W
11.3.2 显式算法的条件稳定性 Bd*\|M
11.3.3 隐式积分算法中的时间步长控制 _jrkR
n1 "
11.3.4 使用显式积分算法求解动力问题 iM s(Ywak]
11.4 隐式与显式求解方法的比较 /Oa.@53tK6
11.4.1 一般比较 q|R$A8)L.
11.4.2 节点自由度增加对计算资源耗费的影响 \W})Z72
11.5 算例分析 0:k
MnHn\
11.5.1 低应变动力检测方法原理简介 0Ewt
>~n
11.5.2 一维杆件内应力波的传递分析 ;i;;{j@$i
11.5.3 PCC桩低应变检测中的三维效应 ~1.~4~um
11.6 本章小结 IHf#P5y_
29h _oNO
第12章 桩基承载力分析 K/XUF#^B]
12.1 桩基承载力理论 x\6 i (k-
12.1.1 α方法 #h 7 $b@
12.1.2 β方法 {]:B80I;2
12.2 桩的加载速度 0'tm.,
12.3 算例分析 k X]p;C
12.3.1 不排水条件下的竖直受载桩 k.w}}78N2N
12.3.2 排水条件下的竖直受载桩 &pLC N[a
12.3.3 管桩竖向载荷作用下的工作性状 4 {3<
`
12.3.4 桩在水平载荷作用下的工作性状 p B0Do6+{
12.4 本章小结 08E ,U
<<9Y=%C+
第13章 岩土开挖问题求解 W|[k]A` 2
13.1 ABAQUS中的单元生死功能 v`u>; S_
13.1.1 单元的移除 %Z6\W;
(n
13.1.2 单元的激活 aOo;~u2-=
13.1.3 接触对的移除和激活 2HJGp+H
13.1.4 单元生死操作中的注意事项 0i 9C\'W`
13.2 算例分析 -` e`U%n
13.2.1 隧道开挖分析 m3iB`
13.2.2 内撑式基坑开挖模拟 j j"?#`cW
13.3 本章小结 E 5bo60 z
JQWW's}
第14章 岩土贯入问题求解 G@]|/kN1y
14.1 岩土贯入问题的有限元处理思路 O(f&0h
!
14.2 ABAQUS中的ALE方法 'O]Ja-
14.2.1 在ABAQUS／Explicit中激活ALE功能 6dX l ny1H
14.2.2 ALE方法的网格划分方法及控制参数 >d#6qXKAU
14.2.3 ALE方法的解答传输方法 8\ WOss)al
14.2.4 ALE分析中的结果分析 cK+y3`.0
14.3 岩土贯入问题算例 mnWbV\ VY
14.3.1 静压桩挤土效应数值模拟 W/| C
14.3.2 粘土地基中的CPT圆锥静力贯入试验模拟 h\$juIQa
14.4 本章小结 xDBHnr}[
>iB-gj}>X
第15章 土石坝的静力与动力分析 wK s-<b%;
15.1 基于ABAQUS的土石坝静力分析 x<e-%HB*-
15.1.1 邓肯模型的开发 IpMZ{kJlv`
15.1.2 填方分层施工模拟及新填土层的位移修正 5mYI5~
p
15.1.3 浸水湿化变形的处理 @](\cT64i3
15.2 基于ABAQUS的土石坝动力分析 -)ag9{ *
15.2.1 等效线性模型的开发 QG=&{-I~[3
15.2.2 坝体材料的液化判别 w*s#= ]6
15.2.3 永久变形分析 qfzT8-Y
15.3 算例分析 LC:bHM, e
15.3.1 理想均质土石坝的施工及蓄水过程模拟 h ^6Yjy
15.3.2 一维场地地震反应模拟 lEv<n6:_
15.3.3 三维心墙土石坝静、动力分析 Pxm~2PAm
15.4 本章小结 K=C) .5=U
]&/KAk
第16章 边坡稳定性分析 az ?2
16.1 强度折减法的基本原理 hV4B?##O
16.2 强度折减法在ABAQUS中的实现 ,\ RxKSU
16.3 算例分析 4FgY !k
16.3.1 二维均质土坡稳定性分析 8q& *tpE
16.3.2 抗滑桩加固土坡稳定性分析 2Md'<.
16.4 本章小结 4$!iw3N (
参考资料 5&*B2ZBzH
g?caE)
)C C rO
作者介绍 Z'sO9Sg8>
';bovh@*
