121 问:plaxis中使用的是水土合算还是水土分算? 答:plaxis采用的是水土分算,即 2010/3/4 9:48:44 水土分算原则,及分别计算土压力和水压力,两者之和即为总的侧压力; 水土合算的原则是,认为土孔隙中不存在自由的重力水,而存在结合水,它不传递静水压力,以土粒与孔隙水共同组成的土体作为对象,直接用土的饱和重度计算侧压力(参考《土工分析中水土分算/水土合算的概念、原理与应用实例》)。 规范上对于碎石土及砂土采用水土分算;粉土及粘性土采用水土合算(《建筑基坑支护技术规范》)。 从原理上,以及已有文献实例对比表明,水土分算更合理些(《基坑支护中水土压力合算与分算的计算分析》)。 122 问:plaxis中是否可以考虑强度随应力应变发展而变化? 答:对于强度参数,目前程序中只能由用户自己定义粘聚力随深度的线性变化关系,不能考虑2010/3/4 11:45:42 内摩擦角随应力(应变)的发展变化的。(M-C、HS中对强度参数的处理方式相同); 对于刚度参数,M-C中可以在高级选项中设置E随深度的变化(线性); 而HS模型中明确给出了刚度参数E随应力发展而变化的函数关系。 123 问:plaxis能否计算非饱和土体受力变形情况? 答:切实计算非饱和土受力变形情况,涉及到非饱和土本构。 2010/3/4 11:46:18 目前plaxis中可以提供用户自定义模型(06年ABED&Vermeer,详见21期Bulletin),预期该 模型将在V9.1版本中完全嵌入主程序中(详见25期bulletin24期)。 124 125 问:V9中建模,调用flow模块进行降雨瞬态流分析,计算得到的结果导入到V9,程序是如何进行计算的? 答:Flow中按默认将设置的降雨天数分为一定的时间小步,进而得到各时间小步对应的孔压, 导入V9后,将各时间小步对应的孔压代入塑性计算过程,从而得到最后的孔压及变形结果。 2010/3/4 11:51:17 问:closed flow boundary和closed consolidation boundary有什么区别啊?怎么应用啊? 答:closed flow boundary-用于地下水渗流计算中,定义的是边界流量为0; closed consolidation boundary-用于固结分析,定义边界不透水的情况。亦即,两种边界用于两种不同的分析计算中。 PLAXIS每步计算都分为两个阶段,第一个阶段背景计算水压力分布和定义工况,第二阶2010/3/4 11:52:15 段才是水和土的藕合计算。 第二阶段)中调用渗流模块进行瞬态分析时起作用; closed flow boundary在计算背景水压力分布(选择“地下水渗流计算”时),以及计算分析(即closed consolidation boundary需要在第一阶段里定义,但该边界只在第二阶段的固结分析中才起作用。 126 问:圆形的实体桩,其网格划分按线性插值得到?如下左图所示。 答:3DF mesh菜单中有一项“allow curved elements”,该项的功能为2.2版本新增,主要针对 曲线单元,尤其用于利用桩生成器生成圆形桩时。 2010/3/4 11:56:06
当模型中存在圆形桩或其他曲线单元时,建议勾选该项,以生成较精确地网格,如下右图所示。 注意,曲线类型的板(如管桩中的壳单元)或“allow curved elements”不适用于板使用非线性材料属性的情况。 127 问:超孔隙水压力通过哪些参数计算得到? 答:超孔隙水压力的大小由水的体积模量、土体的孔隙率,以及体积应变共同决定,关系式如下式1所示;其中的系数计算如式2-3所示。亦即超孔压的计算与我们所输入的有效刚度参数相关。 2010/3/4 11:58:18 2010/3/11 10:37:59 128 问:使用hs模型时,为什么在生成初始应力时即在整个土体中布满了帽盖点? 答:这与在OCR(over-consolidation ratio)及POP(pre-overburden pressure)参数的设置有关。 这两个参数的意义见下左图所示,其中σp为历史上达到的最大有效竖向应力;σ'yy表示目前土体所承受的有效竖向应力。 HS模型中有剪切屈服面和体积屈服面,而体积屈服面,即破坏准则中的帽子,由预固结应力Pp控制(见下右图),而Pp则由OCR或POP计算得到。 129 问:采用轴对称,那么中心点处的荷载应该如何取值,单位是什么? 答:在轴对称模型中,集中荷载为弧度为1的圆弧上的线荷载。当集中荷载作用在x=0以外2010/3/11 10:45:08 的地方,则输入值仍为单位宽度上的力;作用在x=0的位置时,集中荷载为真正意义上的点 荷载,其输入值用力的单位表示(如kN,尽管输入窗口仍然表示为kN/m)。
注意的是,此时该力只作用在弧度为1的圆弧上,在程序中输入的荷载值应该为实际荷载值/(2PI)。 130 问:SSC model中的参数λ*、κ*及μ*是什么意思,如何取值? 答:λ*、κ*及μ*分别为修正压缩系数、修正膨胀系数和修正的蠕变指标。 依据各向等压固结试验、单向固结蠕变试验以及λ*/κ*及λ*/μ*的经验比例关系。 体积应变与固结应力的关系曲线。其中修正的压缩指标λ*为体积应变与固结应力的关系曲线(由各向等压固结试验可得到)中正常固结线的坡度;修正的膨胀指标κ*为该曲线中卸载(膨2010/3/11 10:45:27 胀)线的坡度。 同时参考手册中也提供了参考经验值,即λ*/κ*=5~10及λ*/μ*=15~25。 根据搜集到的资料,Haney粘土三个参数依次取(0.105;0.016;0.004)(天津大学某硕士论文即借用该参数进行分析计算); 武汉某区软塑土(0.054;0.012;0.00171) 131 问:强化土(HS)模型与邓肯-张模型相比 其优越性在哪里? 答:HS与邓肯-张模型二者均为双曲线表现形式,但比较而言,HS有如下优越性: 1、邓肯-张模型为弹性模型(非线性);而HS模型为弹塑性模型; 2010/3/11 10:45:46 2、HS模型中考虑了砂土的剪胀特性,这是邓肯张模型中所没有的; 3、HS模型中引入了体积屈服面。 综上所示,HS模型基于邓肯-张模型发展而来,但比邓肯-张模型更能进一步反映土体行为。 132 问:HS模型中需要独立输入Eoed和E50的意义? 答:HS模型中有两个屈服面 一个是剪切屈服面 一个是体积屈服面 E50主要控制剪切屈服面;而Eoed主要控制体积屈服面。 如下图所示,其中斜线部分为剪切屈服线;椭圆弧部分为体积屈服线(这也是邓肯-张模型所没有的)。 2010/3/11 10:46:03 注:在M-C中,压缩模量是作为杨氏模量的替代参数。因为在M-C(理想弹塑性)下,E和G以及E50和Eoed都遵循弹性理论中的固定关系式。而在HS模型中,二者不再有固定关系式,而是随围压等因素有各自的变化关系式。 133 问:mc是不适合岩石的,因为其无法考虑地应力。 答:mc=线弹性模型(E)+破坏准则(c,f),取用不同的(E)(c,f)即可模拟土和岩石。 2010/3/11 10:46:42
mc是岩土的基础经典模型(不能考虑岩石峰后变化情况)。 地应力是初始条件下生成的自重应力+水平构造应力,这与使用什么样的材料模型是没有关系的。 相对于土体而言,岩体的情况特别,他只是某个方向的E较弱,所以将弹性矩阵(E)中考虑某个倾角的方向性弱化,加上某种方向性弱化的破坏准则,这种情况下可以选用Plaxis中提供的节理岩体模型。 另外,将在岩石工程领域中广受认可的Hooke-Brown准则纳入到plaxis当中也是plaxis近期改进的目标之一。 134 135 问:Plaxis中接触面有哪些模型可以选用? 答:plaxis中桩土之间为M-C接触,采用的是库伦准则判断其弹性或塑性滑动。 其属性参数根据周围土体参数计算,目前并没有独立的接触面本构。 2010/3/11 10:47:02 2010/3/11 10:47:18 问:计算的时候说土体坍塌,想问问土的承载能力和什么数值有关 答:土体的承载力和强度刚度都有关系。 你所说的土体坍塌导致计算中止的问题要看具体情况, 有时是由于土体的强度或刚度不满足 需求;有时是由并不重要的局部引起的坍塌,此时可以采用局部加强的方法使计算得以继续。 136 问:实际土体是超固结土,如何模拟先期固结压力? 答:摩尔库伦无法模拟先期固结压力。但Plaxis提供的HS模型和软土模型都可以模拟先期固结压力。可以在k0过程中设置pop和ocr来模拟先期固结压力。 2010/3/11 10:47:34 137 138 问:在渗流分析中,绘制水位线,和水压边界,这两种方法有什么不同? 答:两种定义方法本质上是一样的,都是定义水压边界,绘制水位线也是为了在边界上确定位 置水头。在土体内部的水位线,并不是真正的潜水位。 2010/3/11 10:48:26 问:为什么即使是砂土, 还需要设置c>0.2呢?砂土是没有粘聚力的啊? 答:因为在有限元计算中,c=0 会造成刚度矩阵奇异, 计算收敛速度十分缓慢。 2010/3/11 10:48:41 所以通常做法是把c取一个小值,只要远小于粘性土的c值即可。 对计算结果没有影响,而 且可以大大加快有限元计算的速度。 139 问:plaxis 中可以模拟降水井降水引起的地表沉降吗? 答:可以的,Plaxis中可以通过设置排水井来模拟这种情况,设置排水井的抽水流量, 再进2010/3/11 10:49:02 行渗流计算,就可以得到渗流场和孔压分布,接着进行塑性计算,就可以得到,降水引起的沉 降,很简单。
140 问:Plaxis 计算时弹出的对话框 中,其中的刚度是什么意义? 对于判断计算收敛有什么帮助? 答:如果土体是完全 弹性范围内 刚度 等于1,如果土体产生塑性, 刚度就会减小,当刚度=0 时,土体破坏。 2010/3/11 10:49:25 2010/3/11 10:50:08 141 问:在使用HS模型时,没有输入泊松比,自重加载时,水平应力如何控制? 答:在HS模型中,E50和Eoed之间并没有确定的关系式。Eoed=(1-v)E/((1-2v)* (1+v))从弹性假设得出,在M-C模型中成立,在HS模型中并不成立。 另外,经验证,使用HS模型K0法生成自重应力时,侧压力系数K0仍为侧向自重应力与竖 向自重应力的比值,这点在程序中是确定的。如果想得到预期的水平应力,可以直接经过多次调整K0的数值实现。 142 143 问:在什么情况下需要点击“地下水计算(稳态)”,而不选“潜水位”? 答:已知边界水头及整体水头分布的时候,直接用潜水位计算。已知边界水头而不知整体水头 分布的时候,用地下水渗流(稳态计算)。 2010/3/11 10:50:22 问:两个混凝土物体间定义摩擦系数。 答:那就用界面,就定义那个Rinter吗,静摩擦,让它的摩尔库伦准则的强度=最大摩擦阻力,两块混凝土板间的摩擦系数0.8, 看看河海大学《土力学》课本5-2节,这里讲了固体间的摩擦力和摩尔库伦应力圆的关系,从 概念上知道摩擦系数=摩擦角的正切值,也就是输入粘聚力为1,摩擦角=Arctan0.8,混凝土也可以像土体一样有摩擦角粘聚力,单独建立一个材料数据组 赋值给界面 界面可以单独赋值的 。 2010/3/11 10:50:41 144 问:校验手册扩孔问题的曲线与实际计算所得不相同。 2010/3/11 10:51:03
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