Abaqus 在巖土工程中的應用
Abaqus可以很好地模擬巖土的力學性能及對巖土工程的各個方面進行模擬包括非線性應力應變關系、瞬態固結、穩態流變、井點降水、土體液化分析、施工過程、巖土的應力- 變形與穩定性、邊坡應力及穩定性、邊坡和硐室錨固效應分析、路基、底座、深基坑、等的承載能力與沉陷分析、土體與鋼筋混凝土道路主體間的相互作用、錨固鋼纜、預應力鋼筋、鋼支撐、隧道加強筋等鋼結構與巖土和混凝土在溫度和外力作用下裂隙的分布與擴展過程模擬,以下是幾個典型應用實例。
1、地下結構開挖問題
工程結構總是按照一定的操作順序施工的,控制條件不一定是施工結束時,而往往在施工過程中。巖土工程分析要動態地模擬施工過程中結構形體的變化、材料的演變、約束與外載條件的改變等。這是與材料非線性、幾何非線性或邊界非線性而不同的一種非線性,只能用計算過程的模擬才能體現出來,也就是說巖土工程分析應當是一種動態的過程分析,只有進行過程分析其結果才是合理的。上海虹口商貿城非??拷罔F8號線和3號線,最近處僅幾米,應用Abaqus評估商貿城地下結構的開挖對地鐵的影響程度。
2、邊坡穩定的剪切帶計算
剪切帶現象的本質是材料的不穩定性,材料不穩定研究中的一個十分重要的問題是多尺度和標度律的問題。在材料發生不穩定性時,不同的物理過程,不同的微一細觀結構,在某個時間尺度內,將以其特有的動力學行為,在某個特征尺度上表現自己,它對計算力學構成了嚴重的挑戰。
3、節理材料的邊坡穩定性分析
巖石是一種非常復雜的材料。其材料屬性不光表現高度非線性,而且由于節理的存在表現各向異性。Abaqus在巖石方法不光提供了巖石的塑性屬性,而且提供了其節理屬性。
4、某高層建筑倒塌分析
高層建筑通常采用樁筏基礎,樁筏設計部合理或者受到特殊載荷會導致基礎破壞,導致建筑物倒塌。