adina在土木中的应用.pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：6.74M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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练习一土体固结沉降分析………………………………………………….…………………1

练习二隧道开挖支护分析………………………………………………….…………………19

练习三弯矩-曲率梁框架结构非线性分析……………………………………………………35

练习四多层板接触静力、模态计算……………………………………………………………60

练习五钢筋混凝土梁承载力计算……………………………………………………………72

练习六非线性索、梁结构动力非线性分析……………………………………………………86

练习七桩与土接触计算…………………………………………………………………………97

练习八挡土墙土压力分布计算………………………………………………………………113

练习十水坝流固耦合频域计算………………………………………………………………141

目录练习一土体固结沉降分析………………………………………………….…………………1 练习二隧道开挖支护分析………………………………………………….…………………19 练习三弯矩-曲率梁框架结构非线性分析……………………………………………………35 练习四多层板接触静力、模态计算……………………………………………………………60 练习五钢筋混凝土梁承载力计算……………………………………………………………72 练习六非线性索、梁结构动力非线性分析……………………………………………………86 练习七桩与土接触计算…………………………………………………………………………97 练习八挡土墙土压力分布计算………………………………………………………………113 练习九岩石徐变计算…………………………………………………………………………130 练习十水坝流固耦合频域计算………………………………………………………………141 练习十一水坝自由表面渗流计算……………………………………………………………154 练习十二重力坝的地震响应分析……………………………………………………………164 附录一 ADINA 单位系统介绍…………………………………………………………………177 附录一 ADINA 中关于地应力场的处理方法…………………………………………………181

土体固结沉降分析工程背景说明：练习一、土体固结沉降分析含地下水的土体变形计算，必须考虑孔隙水压力与土体变形之间的关系，所以固结沉降分析是岩土工程中最基本的问题之一。在 ADINA 中，岩土材料（骨架）可采用任何一种线性、非线性、岩土材料或用户自定义的材料；而孔隙水的属性则由多孔介质属性进行定义，其主要参数为各个方向的渗透系数。学习要点： • 多孔介质土体的定义（骨架属性和多孔介质属性） • 正确使用单位制 • 固结沉降分析中的地应力处理 • 固结沉降问题的求解控制特点 • 后处理中如何获得孔隙水消散引起的附加沉降量,将其从总变形中分离出来（相对位移） • 后处理中显示 Pore Pressure 的常用方法问题说明： • 三层土体，从上到下依次为 Clay（粘土）－ Sand（砂土）－Clay（粘土），具体尺寸见右图； • 粘土层和砂土层的渗透系数不同，粘土层渗透系数低；粘土层和砂土层的骨架参数和渗透系数如右图（有关固结沉降分析中所使用的单位制，请参考网站上面的相关文档）； • 边界条件中的两侧（No Drainage）和底边（Impervious）等价为不排水边界条件；顶边（地面）为排水边界条件； • 顶部荷载为恒定 Pressure，零时刻加上并保持 295 天； 1

土体固结沉降分析 • 模型可简化为 2D 平面应变模型进行分析；一、建立地应力计算模型由于这个分析中先要计算地应力状态，然后计算固结沉降量，因此首先准备计算地应力的模型。 1．建立几何模型点击图标，在弹出窗口中输入 16 个点坐标值：由于模型采用 2D 的平面应变模型，所有点的 X 坐标为零（空白即为零）。 0.0 -8.0 0.0 0 2 0.0 8.0 0.0 0 3 0.0 -50.0 0.0 0 4 0.0 50.0 0.0 0 5 0.0 -8.0 8.0 0 6 0.0 8.0 8.0 0 7 0.0 -50.0 8.0 0 8 9 0.0 50.0 8.0 0 10 0.0 -8.0 12.0 0 11 0.0 8.0 12.0 0 12 0.0 -50.0 12.0 0 13 0.0 50.0 12.0 0 14 0.0 -8.0 20.0 0 15 0.0 8.0 20.0 0 16 0.0 -50.020.0 0 17 0.0 50.0 20.0 0 点击图标，依次创建 9 个 Surface： SURFACE VERTEX NAME=1 P1=16 P2=12 P3=10 P4=14 * SURFACE VERTEX NAME=2 P1=12 P2=8 P3=6 P4=10 * SURFACE VERTEX NAME=3 P1=8 P2=4 P3=2 P4=6 * SURFACE VERTEX NAME=4 P1=14 P2=10 P3=11 P4=15 * SURFACE VERTEX NAME=5 P1=15 P2=11 P3=13 P4=17 * SURFACE VERTEX NAME=6 P1=10 P2=6 P3=7 P4=11 * SURFACE VERTEX NAME=7 P1=6 P2=2 P3=3 P4=7 * SURFACE VERTEX NAME=8 P1=7 P2=3 P3=5 P4=9 * SURFACE VERTEX NAME=9 P1=11 P2=7 P3=9 P4=13 2

土体固结沉降分析打开 Surface 标号显示按钮，显示当前几何模型如图所示。 2．定义物理条件在地应力的计算过程中，需要定义模型的重力荷载、边界条件；除此之外，相对重要的是理解如下的概念：孔隙水不流动时，ADINA 中的孔隙水压力（Pore Pressure）自由度为零。即地基在长期重力作用下，沉降已经达到稳定状态，即在仅有重力作用（其它荷载出现前）时，模型中所有节点的孔隙水压力都为零。 • 定义并施加边界条件：边界条件是左侧边界（L1、L5、L8）和右侧边界（L15、L24、L22）的 Y 向位移约束，底边（L9、 L19、L21）的 Z 向约束即可。，点击 Define，如图定义 YF 和 ZF 约束条件。点击图标 3

土体固结沉降分析按照图中所示，对边界线施加相应的约束条件： • 施加重力荷载：点击图标，选择荷载类型 Mass Proportion 点击 Define，输入重力加速度及其方向（如图），点击 OK，返回上一级窗口，输入重力作用的时间函数 1（如图）；时间函数 1 是缺省的时间函数，其载荷比例因子是 0～1e21 时间内保持为 1。这表示重力 0 时刻完全施加并永远保持不变。 • 定义荷载定义所有节点的 Pore Pressure 为零：点击图标，选择荷载类型为 Pore Pressure，点击 Define，弹出如图的窗口，输入 Magnitude 为零，点击 OK 返回上一级窗口；在当前窗口中的 Apply to 窗口中选择 Surface，双击绿色窗口中选择 1～9 所有的 surface，按键盘的 Esc 键返回到操作窗口，点击 OK 即可。这样，在所有的 Surface 上将要生成的节点的 Pore Pressure 孔隙水压为零。 4

土体固结沉降分析 • 定义材料特性和单元组（Element Group）要对粘土和砂土分别定义骨架材料属性，点击图标，选择 Elastic 中的 Isotropic，即各向同性的弹性材料类型，在弹出窗口中增加材料 1 和材料 2，其参数如下图。 • 定义单元组简单地，可以认为单元组就是单元类型和材料特性相同统一体。换句话说，如果一个面采用了单元组 1 划分单元，则这个面上所有生成的单元都具有单元组 1 规定的单元类型和材料特性。点击图标，增加两种 2D solid 单元，其 Element Sub-Type 为平面应变类型 Plane Strain，Element Options 是 Porous Media，骨架材料 Default Material 分别为材料 1 和 2。 • 定义多孔介质属性：当单元组的单元选项 Element Option 中选择了 Porous Media 后，ADINA 才许可用户定义多孔介 5

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