GEO5如何模拟有排水板的固结分析
pangolin2014
2017年05月10日 13:54:44
来自于岩土工程
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  针对有排水板的固结分析,GEO5「岩土工程有限元分析」中的「固结分析」不直接提供排水板选项,但是可以通过其他方式计算此类项目,思路如下:  1)在建模阶段,利用「自由点」和「自由线」功能模拟排水板的位置并定义好排水板和土体的接触类型;  2)在工况1初始地应力分析中,应用「接触面」定义好排水板的相关参数,进行初始地应力分析。  3)建立其他新工况,进行固结分析。  以下将举例说明有排水板的建模过程。

  针对有排水板的固结分析,GEO5「岩土工程有限元分析」中的「固结分析」不直接提供排水板选项,但是可以通过其他方式计算此类项目,思路如下:
  1)在建模阶段,利用「自由点」和「自由线」功能模拟排水板的位置并定义好排水板和土体的接触类型;
  2)在工况1初始地应力分析中,应用「接触面」定义好排水板的相关参数,进行初始地应力分析。
  3)建立其他新工况,进行固结分析。
  以下将举例说明有排水板的建模过程。

1、建模
  打开「GEO5岩土工程有限元分析」模块,在分析设置界面中选择项目类型为平面应变分析,分析类型选择固结分析,混凝土结构设计选择中国规范GB50010-2010,计算方法选择自重应力法,如图1所示。

图1 分析设置

   在多段线、岩土材料、刚性材料中输入相关参数后,将岩土材料指定给相关土层。
   点击接触面类型,添加排水板与土体之间的接触类型,添加结果如图2所示。


图2 定义排水板接触面类型

  点击进入自由点和自由线界面,用自由点和自由线模拟排水板的位置,结果如图3所示。
  加密之后启动网格生成,结果如图4所示。

图3 自由点、自由线定义排水板位置


图4 模型网格生成

注:有限元固结分析计算速度较慢,为了加快计算速度,网格划分不宜过密。

2、初始地应力分析
  添加工况阶段1,冻结上部堆载区域,输入地下水位信息,如图5所示。

图5 初始地下水位

  点击接触面,定义排水板性质,如图6所示。



图6 在接触面界面定义排水板性质

注:排水板的渗透性选择部分渗透,为了较好的模拟排水板的排水效果可输入较大的渗透系数。
  点击线支座界面定义好边界性质,如图7所示。


图7 在线支座界面定义边界条件

  点击分析,进行初始地应力分析,孔隙水压力u如图8所示。


图8 初始空隙水压力u图


3、固结分析
  点击添加工况2,激活堆载体,将固结时间设置为1天,如图9所示。

图9 固结时间设置

  点击开始分析,孔隙水压力u如图10所示,z向位移图如图11所示。


图10 无超载、固结时间为1天的孔隙水压力u图


图11 无超载、固结时间为1天的z向位移图

  点击添加工况3,在坡顶添加条形超载,如图12所示,此阶段固结时间为10天。

图12 添加条形荷载

  点击开始分析后,孔隙水压力u如图13所示,z向位移图如图14所示。

图13加入条形超载、固结10天后的孔隙水压力u图


图14加入条形超载、固结10天后的z向位移图

  点击添加工况阶段4/5/6,分别分析固结时间30天、1年和10年的固结情况。
  对比相同相同条件下,有排水板和无排水板的固结情况可知:加入排水板后,排水板周围水压力分布明显增大,在一定情况下增加了固结速度,z向位移比无排水板的位移大。但当固结时间很长时,例如10年,固结分析的结果基本趋向一致。说明排水板只影响固结时间,不影响最终固结结果.
  附GEO5有限元模拟加排水板的固结分析案例源文件

7d87c1172c49fd3afc15.rar
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加倍努力
2017年05月16日 08:35:33
3楼
很好的资料,多谢楼主的分享!
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小毛驴哇
2017年05月16日 17:11:01
4楼
很好的资料,多谢楼主的分享!
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jockey88
2017年06月22日 08:59:10
5楼
感谢楼主分享
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