Abaqus在岩土工程中的应用

岩土介质本身非常复杂,如岩土的结构、孔隙、密度、应力历史、荷载特征、孔隙水及时间效应等等。A BAQUS可以很好地模拟岩土的力学性能及对岩土工程的各个方面进行模拟包括非线性应力- 应变关系、瞬态固结、稳态流变、井点降水、土体液化分析、施工过程、岩土的应力- 变形与稳定性、边坡应力及稳定性、边坡和硐室锚固效应分析、路基、底座、深基坑、桩等的承载能力与沉陷分析、土体与钢筋混凝土道路主体间的相互作用、锚固钢缆、预应力钢筋、钢支撑、隧道加强筋等钢结构与岩土和混凝土在温度和外力作用下裂隙的分布与扩展过程模拟

与其他领域相比,岩土工程中的数值分析有其本身的特点,ABAQUS具备解决岩土工程相应问题的功能,简要分析如下:

(1)拥有能够真实反映土体性状的本构模型,如土体的屈服特性、剪胀特性等。ABAQUS拥有摩尔库伦模型、Druker-Prager模型、Cam-Clay模型(修正剑桥模型)等,可真实反应土体的大部分应力应变特点。其中修正剑桥模型是很多其他通用有限元软件所没有tigong的。另外,ABAQUS还tigong了二次开发接口,用户可以灵活地自定义材料特性。

(2)土体是典型的三相体,普遍认为土体的强度和变形取决于有效应力,因此软件必须能够进行有效应力计算。ABAQUS中包含孔压单元,可以进行饱和土和非饱和土的流体渗透/应力耦合分析(如固结、渗透等),可以满足这一要求。

(3)岩土工程中经常涉及到土与结构的相互作用问题,二者之间的接触特性需要得到正确模拟。ABAQUS具有强大的接触面处理功能,可以正确模拟土与结构之间的脱开、滑移等现象。

(4)岩土工程数值分析需要软件具有处理复杂边界、载荷条件的能力。这一点ABAQUS也是完全满足要求的,ABAQUS具有单元生死功能,可以精确的模拟填土或开挖造成的边界条件改变;ABAQUS还tigong了无限元,可以模拟地基无穷远处的边界条件。

(5)岩土工程数值分析中必须考虑初始应力作用,ABAQUS专门tigong了相应的分析步,可以灵活、准确地建立初始应力状态。

综上所述,ABAQUS可以求解绝大部分岩土工程问题,在岩土工程中具有很好的适用性。


ABAQUS结构CAECAE
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