【今日文獻(xiàn)】基于 ABAQUS 的初始地應(yīng)力平衡方法研究

2017-03-13 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

為什么要進(jìn)行初始地應(yīng)力平衡?

簡(jiǎn)單的說(shuō)就是,不進(jìn)行初始地應(yīng)力平衡時(shí)在ABAQUS中建立的模型相當(dāng)于是沒有經(jīng)過(guò)幾億年沉積的巖土體,經(jīng)過(guò)初始地應(yīng)力平衡之后的巖體相當(dāng)于沉積壓實(shí),從而出現(xiàn)一個(gè)有初始應(yīng)力而沒有初始應(yīng)變的狀態(tài),所以初始地應(yīng)力平衡也叫做卸載初始位移(應(yīng)變)。正如代汝林等在文獻(xiàn)【基于 ABAQUS 的初始地應(yīng)力平衡方法研究】所述,在巖土工程數(shù)值計(jì)算中,初始地應(yīng)力場(chǎng)必須予以平衡。這主要是基于以下3 個(gè)方面的原因:

( 1) 巖土工程的特點(diǎn)決定了分析手段多為增量分析,在增量分析中,分析域內(nèi)的應(yīng)力總是由應(yīng)力增量加上初始應(yīng)力而得,即初始地應(yīng)力從一開始就影響了分析過(guò)程;

( 2) 巖土材料的剛度和應(yīng)力狀態(tài)有關(guān);

( 3) 對(duì)于涉及開挖、填充的動(dòng)態(tài)巖土工程問(wèn)題,初始應(yīng)力場(chǎng)是正確模擬其施工過(guò)程的先決條件。

因此,初始地應(yīng)力是巖土工程數(shù)值模擬時(shí)必需考慮的重要因素,如何在 ABAQUS 有限元軟件中對(duì)初始地應(yīng)力進(jìn)行平衡是確保數(shù)值計(jì)算結(jié)果正確性的關(guān)鍵。代汝林等針對(duì) ABAQUS 提供的以下 4種不同的初始地應(yīng)力平衡的方法,分別舉例驗(yàn)證各種方法進(jìn)行初始地應(yīng)力平衡的適用性及其優(yōu)缺點(diǎn);

① ( AUTOBALANCE) 自動(dòng)平衡法;

② * INITIAL CONDITIONS,TYPE = STRESS,GEOSTATIC;

③ * INITIAL CONDITIONS,TYPE = STRESS,FILE = file,INC = inc;

④ * INITIAL CONDITIONS,TYPE = STRESS,INPUT = XX. DAT;

⑤ * INITIAL CONDITIONS,TYPE = STRESS,GEOSTATIC,USER。

結(jié)果如下:

【今日文獻(xiàn)】基于 ABAQUS 的初始地應(yīng)力平衡方法研究abaqus靜態(tài)分析圖片1

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【今日文獻(xiàn)】基于 ABAQUS 的初始地應(yīng)力平衡方法研究abaqus有限元圖片4

分析結(jié)果表明: 對(duì)于簡(jiǎn)單巖土體,ABAQUS 提供的自動(dòng)平衡法、關(guān)鍵字定義初始地應(yīng)力法、ODB 導(dǎo)入法、初始地應(yīng)力提取法都可以達(dá)到平衡的效果,而對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件的巖土體,只有采用自動(dòng)平衡法和初始地應(yīng)力提取法才能獲得較好的平衡效果; 研究結(jié)論可為復(fù)雜巖土體數(shù)值計(jì)算提供了參考。

文獻(xiàn)

代汝林,李忠芳,王姣. 基于 ABAQUS 的初始地應(yīng)力平衡方法研究[J].

重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版),2012,29( 9) :76-81

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