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推荐建模步骤

使用有限元方法来解决岩土工程问题是一个相对比较复杂的工作。但是,大部分的用户都试图在一开始就对整个复杂的结构进行分析 - 这样,要找到导致不收敛的原因就会变的非常困难。因此,建议用户采用下列推荐步骤和方法进行有限元建模:

1) 定义模型几何结构

2) 假设岩土体和接触面都是弹性变形(采用线性模型

3) 生成粗网格

4) 定义所有的工况阶段

5) 对所有工况阶段进行分析(在最后一个工况阶段进行分析就足够了 - 这时前面所有的工况阶段都会自动进行分析)。

6) 评估分析结果

如果分析失败了,那么计算模型的建模就是不正确的。例如,梁有太多的内部铰接从而导致无法确定其结构的位移情况,内支撑没有正确地固定到结构上等。软件包含很多内置的检测程序,从而可以警告用户其定义的模型可能具有的缺陷。但是,某些错误在运行软件进行分析计算之前是无法发现的。

如果所有的工况阶段都成功进行了分析,建议用户对得到的位移进行检查,同时也检查一下所使用的岩土材料参数和结构刚度是否符合客观事实。由于使用非线性模型总是会得到相对于纯弹性变形更大的位移,因此,如果产生的弹性位移已经过大,那么在采用任何塑性模型进行分析之前,都必须先修改计算模型。

如果分析成功了,且得到的位移也在合理范围内,则可以按照下列步骤继续进行分析:

7) 替换线性模型为恰当的塑性模型(Mohr-Coulomb模型,Drucker-Prager模型)

8) 启动分析,并按照第6步的方法对分析结果进行评估

9) 添加非线性接触面

10) 启动分析,并按照第6步的方法对分析结果进行评估

11) 加密并调整有限元网格,进行最后的分析

虽然该方法看上去很冗长也很麻烦,但是当想要找到一个复杂问题分析失败(不收敛)的原因时,这种方法也许能为用户节约大量的时间。

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