理正整体计算与通用有限元GTS计算结果差异分析|MIDAS/GTS - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

离线524973903

实习生

发帖: 21

土币: 81

威望: 3

原创币: 0

只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2014-11-13

（之前该文未经整理，便急于和各位同行分享了，造成的误解与不便，还请原谅）
根据自己几年使用深基坑理正与GTS的经验，现在做一点总结：
理正使用的空间土抗力法和GTS通用有限元各有优缺点。

首先，二者分析时所选取的方法不同。空间的土抗力法所依据的是库伦剪切破坏公式，是一种线性破坏分析，而通用有限元中，土体本构模型很多，如摩尔-库伦模型、邓肯张模型、剑桥模型、修正摩尔库伦模型等，一共有14种模型，最新出来的GTS NX软件现在减少到12种了，这些本构模型均是描述土体的非线性特性，当然GTS也可以对土体做线性分析。有关土体本构模型的讨论，这个问题非常重要，由于这方面的资料目前比较散碎，比较难找，建议各位去看看《基坑工程手册（第二版）》和《PLAXIS 版本8本构模型手册》的相关内容，这两本书对偏岩土的有限元初学者来说非常重要，学习后也可以少走很多弯路。

然后，二者分析时的简化模型不同。这一点非常重要，对一个软件最基本的把握，就是要清楚它的计算模型是什么样子。空间土抗力法将土层简化为土弹簧，作为约束条件加在围护结构上，可分段选取不同的钻孔土层，而空间有限元法，用实体单元模拟土层，将土层所产生的自重应力直接作用到支护结构面上，但有限元法却只能选取一个钻孔土层。在这里说明一下，由于有限元建立桩单元，通常比较复杂，生成的单元比较多，计算费时，也难于收敛，另外有人认为桩与桩之间距离比较近，桩土刚度变化较大，造成GTS计算不易收敛，因此很多人将排桩等效为连续墙。个人认为，通过单元析取桩单元，实现模拟“排桩+内支撑”问题应该不是太难，对刚度变化大的问题，个人觉得问题应该不会很大；空间土抗力法将立柱桩假定为固接，忽略了立柱桩与土的相互作用，而有限元法采用杆单元模拟立柱，能深入到土层内部模拟立柱与土层的相互作用；空间土抗力法在计算时，各个桩单元是彼此独立的，其忽略了相邻桩之间的变形协调作用，计算的桩位移在整体上看不是连续的，而有限元法考虑相邻桩与土的共同作用，得到的桩位移在整体上是一个连续的整体。

其次，二者施工荷载选取不同。对理正来说，空间土抗力法是无法考虑周边建筑荷载与施工荷载对基坑的影响的，因为它没有设置土单元的问题，那自然是无法添加周边荷载了。对于这种情况，理正只能采用单元计算作为补充，而单元计算周边沉降则是三种常见经验计算方法（三角形法、指数法和抛物线法），而空间有限元法，理论上是可以模拟基坑周边任何建筑荷载和施工荷载的，因此对于周边环境复杂的基坑，采用内支撑作为支护，空间有限元计算还是很有必要的。
至于二者哪个计算更准一点，这个很难评判，需要工程师根据实际做工程的经验自行判断。

共2条评分，土币+2