文档介绍：S igma/w 是一种可以分析应力和应变的有限元软件, 它可以对一个简单的线弹性模型进行分析, 又可以对复杂的非线性弹塑性模型进行分析。还可以对土体受外部荷载下孔隙水压力生成和消散进行模拟。变形分析 S igma/w 模块最广泛的应用是计算由土方工程引起的变形, 数值模拟相对于物理模拟有着许多优点: 1 数值模拟建模时间短 2 物理模拟受许多条件限制 3 实验室难以模拟重力 4 物理模拟有时会有大装备且不安全 5 数值模拟能够提供各个横截面的信息和结果 6 数值模拟能够提供多个边界条件但是人们会错误的认为数值模拟没有任何限制,S igma/w 模块仅仅用于小应变情况,不适合破坏变形。模拟的原因: 作出定量预测对比选择的方案识别控制性的参数认识过程和培养我们的思维实验室所测的参数以及结果和现场的土的参数及结果存在着差异。 Some of the limitations arise because of how the material was collected, how it was sampled and ultimately quantified in the lab. Was the sample collected by the shovelful, by collecting cuttings or by utilizing a core sampler? What was the size and number of samples collected and can they be considered representative of the entire profile? Was the sample oven-dried, sieved and then slurried prior to the test being performed? Were the large particles removed so the sample could be trimmed into the measuring device? Some of mon laboratory techniques can result in unrealistic property functions. Perhaps the amount of data collected in the laboratory is more than is actually required in the model. Because money has been spent collecting and measuring the data, it makes modelers reticent to experiment with making changes to the data to see what effect it has on the analysis. 因此,我们可以先用估计参数计算,得出对实验结果影响大的参数, 然后着重在实验室对那些参数进行研究。 S igma/w 模块使用的是小应变模式, 而当应变太大时, 即使使用的是合理的方法, 计算时也不会收敛的。泊松比在 S igma/w 模块中最大为 ,K 0 =V/(1-V) K 0—土压力系数为水平和垂直的应力比值有限元方法包括两部,第一步是模拟问题,第二步是解决问题网格化有限元数值方法是把一个连续体分成许多小的部分, 描述这些小的部分的特征, 并连接所有的小的部分从而代表整个连续体。这种把连续体划分成小的单元被称为离散化或者是网格化。这些小的部分称为有限单元。区域中的点必须一定的方式相连保证相容性, GeoStudio 使用了区域来定义问题,并使问题的离散得到了简化。区域应该是一些简单图形( 四边形和三角形) 或者是他们的组合。一旦区域定义完成后,该区域内只允许是是一种材料,一种划分形式,一种积分次序。 网格类型结构化网格( Structured mesh ) 所有单元进行一致排序如图非结构化网格( Uns tructured mesh ) 所有单元进行非一致排序如图, 我们可以控制各个边的划分的数目, 但是网格的形状和位置是由算法控制的。我们不能所有的区域按照非结构化网格生成。当我们进行开挖隧洞时,隧洞周围我们采用环状单元如图我们一开始应该使用简化的模型,一旦我们弄清了问题的过程后,我们再决定是否再细化那些对主要结论必要的那些内容。几何的复杂度依赖于问题的分析程度。当然如果模型的参数是估计的, 那我们的模型就没有必要非常细化了。 5 材料参数 SIGMA/W 模块有八种不同的土的本构模型,当我们选择模型时我们应该考虑一下几点: 材料的刚度, 容许位移以