flac渗流分析

1. 流体力学—单向流动

1.1. 简介

FLAC3D通过具有渗流性的实体比如土来模拟流体的流动。流动模型的建立可以独立于力学计算而自动完成，或者说可以与力学模型同时建立，这样就可以考虑流体与土体之间的相互作用。流固耦合的一种类型是“固结”，即:空隙水压力逐渐消散而导致土体的沉降。这个过程包括两种力学反映：一，空隙水压的改变导致有效应力的变化，这将影响到土体的力学反映（如：有效应力的减小可能导致塑性区的产生）；二，力学实体中某一区域的流动会随着空隙水压的改变而改变。

该程序可以计算完全饱和情况下的流动，也可以模拟具有自由水面的流动。模拟具有自由水面的流动时，自由水面以上的部分空隙水压等于0，气相将不参与计算。对于不考虑毛细水压力颗粒较粗的材料可以采用这种模拟方法。

流体计算就有以下特点：

1 根据各项同姓和各项异性的渗流计算，相应采用两种流体运动定律。流动中的null材料用来模拟流动范围内的非渗流材料。

2 不同区域可以拥有不同的流动模型（isotropic, anisotropic or null）和模型参数。

3 可以事先指定流体的压力、流量、非渗流区边界条件。

4 流体源可以以电源，也可以以体源的形式插入到材料中，这些源对应于流体的流入或流出，可以随着时间而变化。

5 对于完全饱和流动，可以采用显式和隐式两种算法，但对于非饱和流动则只能采用显示计算。

6 任何力学和温度计算模型都可以与流体模型一起使用，在耦合计算中，可以考虑饱和体的压缩性和热膨胀性。

7.流体与力学计算的耦合通过提供比奥系数来实现。

8．与温度的耦合计算可以通过提供线性热膨胀系数αt和不排水温度系数β（undrained thermal coefficient,可能翻译的不对）来实现。

9.热-流体计算以线性理论为基础，假定材料参数为常数，不考虑对流。流体与实体的温度保持局部平衡。非线性行为可以采用FISH语言改变孔隙压力、材料特性来实现。。

动力水压力的产生以及循环荷载引起的液化也可以用FLAC3D模拟（3.4.4节）。FLAC3D不考虑部分饱和体中的毛细水压、粒子之间的电、化学力。但是可以根据材料的局部饱和情况，孔隙率或其他相关变量利用FISH语言施加内部应力来实现上述几种作用力。与此类似，由于气体溶解引起的流体刚度变化的影响也是不能直接模拟的，但是FISH编写一个压力，时间的函数就可以用来改变局部流体的模量

本章主要包括7个方面的内容：

1. 1.2节和1.3节中分别介绍流体力学，流-力耦合以及流-热耦合的数学理论模型和数学表达式。

2. 1.4中介绍流体力学模拟采用的计算模型和相关的命令。

3. 1.5节介绍流体力学模拟采用的材料参数，各参数的单位。

4. 1.6介绍流体力学模型采用的不同的边界条件，初始条件，流源和汇集。

5. 1.7介绍流体分析的一般过程，该部分还包括几个例子，建议读者在做自己的流体分析以前首先研究清楚我们提供的例子。

6. 1.8是几个考核题，用来验证flac3d流体分析的准确性。

7. 1.9总结了所有与流体计算相关的命令，以供参考。

读者应该首先熟悉力学计算，然后才能将流体，力一起来考虑。流-力耦合是一个复杂的问题，需要读者有很好的洞察力来判断结果的正确性。

1.4 流固耦合的计算模式

孔隙水压的计算模型和命令取决于节点是否已经设置了流动（也就是说，CONFIG fluid命令是否已经采用）1.4.1和1.4.2将分别介绍这两种情况。方便起见：下面所有的命令在文末1.9都作了汇总。

1.4.1 Grid Not Configured for Fluid Flow

如果不给出CONFIG fluid命令，仍旧可以在节点上设置孔隙水压力。这种计算模式下孔隙水压力不变，但是当材料为弹塑性体时有可能不收敛。

使用initial pp 命令加a gradient, 或用WATER table 命令可以指定节点上孔隙水压力的分布。

如果使用WATER table 命令，水面一下部分的孔隙静水压力的分布程序将自动进行计算。这种计算模式，必须用WATER density设置流体密度，SET gravity 设置重力加速度。当用水面定义好以后，采用PRINT water命令可以输出流体密度，水面的位置，PLOT water命令可以显示出水面来

两种情况下微元体的孔隙压力计算是将个节点的值平均，从而计算有效应力。这种计算模式，体力的计算不考虑流体压力：水面以上和以下材料的天然重度和饱和重度要有用户自己指定。PRINT gp pp 和PRINT zone pp可以输出节点和体的孔隙水压力。PLOT contour pp 命令用来绘制节点孔隙水压的云图。

在《用户手册》中的3.6.3有这种计算模式的一个简单例子供读者学习。

1.4.2 Grid Configured for Fluid Flow

如果使用了CONFIG fluid命令，就可以进行流体的瞬态分析。地下水面和孔隙压力都会发生改变。在CONFIG fluid计算模式下，有效应力（静止孔隙压力的分布）和不排水计算分析可以同时考虑，此外，可以进行完全耦合的计算分析，这时孔隙水压的改变会导致变形同时体积应变又会引起孔隙水压的变化。

微元体的孔隙水压仍旧等于其各个节点上孔隙水压的平均值，但是这种计算模式用户必须指定材料的干密度（包括水面以上和以下的部分），因为在FLAC计算体力的时候考虑了流动的影响。

模式下必须指定单元体的流动模式：

MODEL fl_ isotropic命令指定为各向同性流动模式

MODEL fl _anisotropic.命令指定为各向异性流动模式

MODEL fl_null命令指定为不透水区域,注意力学分析指定的null区域不能自动成为流体中的不透水区域。

流体的性质可以赋予单元体和节点，单元体的流体性质可以用命令赋值，各向同性体包括：渗透系数、孔隙率、比奥系数。

对于各向同性的流动，渗透系数采用关键词perm指定。各项异性流动采用关键词：Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３指定三个主方向的渗透系数，用关键词fdip, fdd, frot.指定三个主方向。三个主方向的渗透系数与Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３相对应且服从右手定则。其中fdip和fdd分别是k1 k2两方向组成的平面的倾角和倾向角，其中，倾角是以从xy-面向z-轴负方向转动为正。倾向角是倾向在xy-面同ｙ轴正向的夹角（顺时针）。是k1-k2面内倾向顺时针转到k1方向的角度。

图１－１三个渗透主方向的定义

默认条件下，比奥系数等于1，孔隙率为0.5。节点的流体性质用INITIAL命令付值。其性质包括：流体密度，流体体积模量，比奥模数，饱和度。节点的性质可以给定变化范围，流体密度可以采用WATER命令一次性付值。下面表1-1是相关参数及其关键字：

用命令采用两种模式可以定义流体的压缩性：（1）定义比奥系数，比奥模量；（2）定义流体模量和孔隙率。第一种情况考虑到土颗粒的压缩性，当比奥系数等于1时，颗粒不具有压缩性，第二种情况假定土颗粒不可压缩。

PRINT zone property用命令输出实体单元的性质，PRINT gp命令输出节点的性质。如给定了流体密度以及水面的位置，可以用PRINT water命令输出，流体流动的性质可以采用PLOT bcontour property命令或PLOT block property命令输出云图。对于各项异性流动，流体区域的整体渗透方向量可以使用实体单元的关键字kxx, kyy, kzz, kxy,kxz, kzz 输出。

节点初始孔隙压力分布，CONFIG fluid和non-CONFIG fluid的做法是相同的。即：采用INITIAL pp和WATER table命令。FIX pp命令和FREE pp命令可以为选定的节点施加的接触约束。流源和会水电可以采用APPLY命令。1.6节会介绍流体边界和初始条件。

流体计算采用的是SET fluid and SOLVE命令。不同的计算过程可以通过选择。例如：SET fluid on or off命令为采用或取消流体力学的计算。这些命令和关键字的选择取决于流动分析的耦合程度。1.7节将介绍不同耦合程度应该采用的计算过程。该部分还给出了几个例子，包括：

仅作流动的分析和流固耦合的分析等。

流体力学的计算可以采用好几种性是查看其结果。PRINT gp pp and PRINT zone pp命令可以输出节点和实体单元的孔隙水压力。

HISTORY gp pp and ＨISTORY zone pp命令可以查看孔隙水压的变化。

瞬态计算中，可以用HISTORY fltime命令记录流动时间的变化，从而可以输出，孔隙水压随时间的变化趋势。PLOT contour pp命令输出节点孔隙压力的云图。PLOT contour saturation 输出饱和度云图。PLOT fluid输出流体排放方向量。CONFIG fluid模式计算的一般信息可以用P RINT fluid命令输出。某些流体变量还可以采用FISH语言编程得到。在１．９．２中列出了这些变量，与节点相关的一个变量，gp flow只能通过FISH函数来得到它的值。

理正边坡稳定分析

第一章功能概述 边坡失稳破坏是岩土工程中常遇到的工程问题之一。造成的危害及治理费用均非常可观。因此，客观的、正确的评估边坡稳定状况，是摆在工程技术人员面前的一道难题。为满足工程技术人员的需要，编制了“理正边坡稳定分析”软件。 该软件具有下列功能： ⑴本软件具有通用标准、堤防规范、碾压土石坝规范三种标准，以满足不同行业的要求； ⑵本软件提供三种地层分布模式（匀质地层、倾斜地层、复杂地层），可满足各种地层条件的要求； ⑶本软件可计算边坡的稳定安全系数、及剩余下滑力； ⑷本软件提供多种方式计算边坡的稳定安全系数； ⑸本软件提供的自动搜索最小稳定安全系数的方法，是理正技术人员研制、开发、应用到软件中，并取得良好的效果。一般情况下，都可以得到最优解。但是对于较复杂的地质条件，建议先指定区域搜索、分不同精度进行分析，逐步逼近最优解，这样才能既快、又准； ⑹对于圆弧稳定计算，本软件提供三种方法：瑞典条分法、简化Bishop法、及Janbu 法。集三种方法于一体，用户可以根据不同的要求采用不同的方法。用户需要注意的是采用后两种方法计算时，有时不收敛，也是正常的。需要用户调整相关的参数再计算或用第一种方法； ⑺软件可同时考虑地震作用、外加荷载、及锚杆、锚索、土工布等对稳定的影响； ⑻特别是针对水利行业做了大量工作，除按水利的堤防、碾压土石坝规范外，还参照了海堤等规范；提供按不同工况—施工期、稳定渗流期、水位降落期计算堤坝的稳定性（具有总应力法及有效应力法）； 详细的分析、考虑水的作用，包括堤坝内部的水（渗流水）及堤坝外部的水（静水压力）的作用；尤其方便的是可以将渗流软件分析的流场数据直接应用到稳定分析，使计算结果更逼近真实状况。 ⑼具有图文并茂的交互界面、计算书。并有及时的提示指导、帮助用户使用软件。 本软件可应用于水利行业、公路行业、铁路行业和其它行业在岩土工程建设中遇到的边坡（主要是土质边坡、岩石边坡可参考）稳定分析。

静力弹塑性分析方法(Pushover方法)与动力弹塑性分析方法的优缺点

静力弹塑性分析方法（Pushover方法）与动力弹塑性分析方 法的优缺点 Pushover分析法 1、Pushover分析法优点： （1）作为一种简化的非线性分析方法，Pushover方法能够从整体上把握结构的抗侧力性能，可以对结构关键机构及单元进行评估，找到结构的薄弱环节，从而为设计改进提供参考。 （2）非线性静力分析可以获得较为稳定的分析结果，减小分析结果的偶然性，同时花费较少的时间和劳力，较之时程分析方法有较强的实际应用价值。 2、Pushover分析法缺点： （1）它假定所有的多自由度体系均可简化为等效单自由度体系，这一理论假定没有十分严密的理论基础。 （2）对建筑物进行Pushover分析时首先要确定一个合理的目标位移和水平加载方式，其分析结果的精确度很大程度上依赖于这两者的选择。（3）只能从整体上考察结构的性能，得到的结果较为粗糙。且在过程中未考虑结构在反复加载过程中损伤的累积及刚度的变化。不能完全真实反应结构在地震作用下性状。 二、弹塑性时程分析法 1、时程分析法优点： （1）采用地震动加速度时程曲线作为输入，进行结构地震反应分析，从而全面考虑了强震三要素，也自然地考虑了地震动丰富的长周期分量

对高层建筑的不利影响。 （2）采用结构弹塑性全过程恢复力特性曲线来表征结构的力学性质，从而比较确切地、具体地和细致地给出结构的弹塑性地震反应。 （3）能给出结构中各构件和杆件出现塑性铰的时刻和顺序，从而可以判明结构的屈服机制。 （4）对于非等强结构，能找出结构的薄弱环节，并能计算出柔弱楼层的塑性变形集中效应。 2、时程分析法缺点： （1）时程分析的最大缺点在于时程分析的结果与所选取的地震动输入有关，地震动时称所含频频成分对结构的模态n向应有选择放大作用，所以不同时称输入结果差异很大。 （2）时程分析法采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分，从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应。所以此法的计算工作十分繁重，必须借助于计算机才能完成。而且对于大型复杂结构对计算机要求更高，耗时耗力。 （3）对工程技术人员素质要求较高，工程应用要求较高。从结构模型建立，材料本构的选取、地震波选取，到参数控制及庞大计算结果的整理及甄别都要求技术人员具有扎实的专业素质以及丰厚的工程经验。

基于岩体力学与水渗流的研究

2010-2011学年第1学期重庆交通大学

基于岩体力学与水渗流的研究 摘要：针对地下水通过物理、化学和力学作用于岩石并引起岩石破坏的特点，分析了岩石水损伤机理，从总体上深化了对水岩作用机理的认识，并结合工程实例进行了说明，以促进地下水渗流对岩体力学性质影响的研究。 关键词：地下水，岩体，作用机理 作为影响岩体力学性质的一个活跃因素，水对岩石强度、弹性模量等方面作用的研究越来越受到人们的重视。然而，水对岩石作用机理的研究是真正关系到能否解决以上诸多问题的关键所在。 1 机理分析 地下水是一种重要的地质营力，它与岩体之间的相互作用，一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质；另一方面改变着地下水的物理、力学性质及化学组分。运动着的地下水对岩体产生3种作用，即物理的、化学的和力学的作用。1．1 地下水对岩体的物理作用 这种作用主要是由岩石中的结合水产生的，结合水是由于矿物对水分子的吸附力超过了重力而被束缚在矿物表面的水，水分子运动主要受矿物表面势能的控制，这种水在矿物表面形成一层水膜，产生以下几种作用： 1)润滑作用[引。由可溶盐、胶体矿物连接成的岩石，当有水浸入时，可溶盐溶解，胶体水解，使原有的连接变成水胶连接，导致矿物颗粒间连接力减弱，摩擦力减低。这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位上升到滑动面以上时尤其显著。润滑作用使岩石的变形性提高，摩擦角减小。 2)软化和泥化作用。束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧，起连接作用，这种作用对于被土填充的结构面的力学性质的影响很明显。由于岩体结构面中充填物随含水量的变化，发生由固态向塑态直至液态的弱化效应，使岩体的力学性能降低，黏土质岩石尤甚E5]。此外，当硬岩断层破碎带中含有大量黏土质填充物时需注意这种作用。

(2020年整理)渗流稳定计算.doc

赤峰市红山区城郊乡防洪工程 5.6稳定计算 5.6.1渗流及渗透稳定计算 1）渗流分析的目的 （1）确定堤身浸润线及下游逸出点位置，以便核算堤坡稳定。 （2）估算堤身、堤基的渗透量。 （3）求出局部渗流坡降，验算发生渗透变形的可能。 概括以上分析，对初步拟定的土堤剖面进行修改，最后确定土堤剖面及主渗，排水设备的型式及尺寸。 2）渗流分析计算的原则 （1）土堤渗流分析计算断面应具有代表性。 （2）土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》（GB50286-981）第8.1.2条及本规范附录E的有关规定执行。 3）渗流分析计算的内容 （1）核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点位置，逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。 （2）当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时，应计算渗流量。 （3）设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。 4）堤防渗流分析计算的水位组合 （1）临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位。 （2）临水侧为设计洪水位，背水侧无水。 （3）洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。 5）渗透计算方法 堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。

6）土堤渗流分析计算 计算锡泊河左岸（0-468）横断面，堤高 5.05米（P=2%），半支箭左岸（0+302.25）横断面，堤高6.46米（P=2%），该两段堤防均属于 2级堤防，堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式： T H L T H H D 88.0m k q q 11210 ++-+=）（ （E.3.1） H m m b 121+-+=）（H H L （E2.1-3） 111 1 2m m H L += ? （E2.1-4） 当K≤k 0时 h 0=a+H 2=q÷? ???? ?+++??????++++?T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(1220222 22 +H 2 ……………（E.3.2-2） 对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定 X=k·T '0q h y -+k ' 22 2q h y - ……………（E.3.2-6） 式中：q'= ）（021112 0211 m 2m 2k h m H L h H -++-+02110 10m k h m H L h H T -+-（E.3.2-7） k ——堤身渗透系数； k 0——堤基渗透系数； H 1——水位到坝脚的距离（m ）； H 2——下游水位（m ）； H ——堤防高度（m ）； q ——单位宽度渗流量（m 3/s·m ）； m 1——上游坡坡率，m 1=3.0；

渗流分析 稳定计算 理正

理正软土地基堤坝设计软件 计算项目：简单软土地基堤坝设计 1 计算时间： 2014-08-17 10:01:01 星期日 ============================================================================ 原始条件: 计算目标: 只计算稳定 堤坝设计高度: 10.000(m) 堤坝设计顶宽: 4.000(m) 竣工后左侧工作水位高: 9.000(m) 竣工后右侧工作水位高: 0.000(m) 竣工后经过 2.000 个月注水到工作水位 堤坝左侧坡面线段数: 1 坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 1 20.000 10.000 堤坝右侧坡面线段数: 1 坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 1 20.000 10.000 工后沉降基准期结束时间: 2(月) 荷载施加级数: 1 序号起始时间 (月) 终止时间(月) 填土高度(m) 是否作稳定计算 1 0.000 6.000 10.000 否 堤坝土层数: 1 超载个数: 1 层号层厚度(m) 重度(kN/m3) 饱和重度(kN/m3) 内聚力(kPa) 内摩擦角(度) 水下内聚力(kPa) 水下内摩擦角(度) 1 10.000 14.000 18.500 25.000 20.000 20.000 15.000 超载号定位距离(m) 分布宽度(m) 超载值(kPa) 沉降计算是否考虑稳定计算是否考虑 1 4.000 12.000 80.000 否是 地基土层数: 1 地下水埋深: 1.000(m) 层号土层厚度重度饱和重度地基承载力快剪C 快剪Φ 固结快剪竖向固结系水平固结系排水层 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (kPa) (度) Φ(度) 数(cm2/s) 数(cm2/s)

静力弹塑性分析(Push-over Analysis)方法的研究

静力弹塑性分析(Push-over Analy sis)方法的研究 赵　琦1　桑晓艳2 (1.陕西金泰恒业房地产有限公司　710075　西安; 2.陇县建设工程质量安全监督站　721200　陇县) 摘　要:本文介绍了静力弹塑性分析(Push-over Analysis)的基本原理及实施步骤,为实际工程设计提供了一定的参政价值。 关键词:静力弹塑性;性能评价 引言 随着科技的发展,抗震设计方法在不断的完善,但是人类对自然的认识水平是一个渐进过程,地震运动的自然现象也是一样的,现行的抗震设计方法与抗震构造措施,在建筑结构遭遇罕遇地震时,并不能够保证“大震不倒”。那么,如何正确地把握建筑结构在地震中的破坏状况,追踪结构在地震时反应的全过程,了解结构抗震的薄弱楼层和构件,这些在抗震设计过程中都是非常重要的。因此,在设计中利用结构的弹塑性分析来追踪结构在地震时反应的全过程,便于设计者发现结构抗震的薄弱楼层和构件,故是检验地震时结构抗倒塌能力的有效方法。 我国现行抗震规范实行的是以概率可靠度为基础的三水准设防原则,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。所谓的“不坏、可修、不倒”是规范给定的各类结构的最低功能要求,反映的是结构抗震设计的“共性”,不能根据结构用途以及业主要求的不同确定结构各自不同的功能水平,反映结构的“个性”。我国对高层结构的抗震设计主要是采用传统的抗震设计方法和构造措施来保障。这样,结构在罕遇地震下进入弹塑性阶段后,现有结构措施有可能无法保证结构具有充足的延性来耗散施加在结构上的地震能量,进而可能导致结构发生倒塌。静力弹塑性分析方法(Push -over Analy sis)是近年来国内、外兴起的一种等效非线性的静力分析法。这种方法能够揭示出在罕遇地震作用下结构实际的屈服机制,各塑性铰的出现顺序,进而暴露出结构的薄弱环节。我国抗震规范规定:不规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构,可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。因此,采用静力弹塑性的分析方法,可以对结构在罕遇地震下的抗震性能进行分析研究,找出其中的薄弱环节,并通过相应的设计方法和构造措施予以加强,从而实现“大震不倒”的设计要求。静力弹塑性(Push-over)分析作为一种结构非线性响应的简化计算方法,比一般线性抗震分析更为合理和符合实际情况,在多数情况下它能够得出比静力弹性甚至动力分析更多的重要信息,且操作十分简便。 1.Push-over分析原理 静力弹塑性(Push-ov er)分析是一种考虑材料非线性来对建筑物的抗震性能进行评价的方法,其中还结合了最近在抗震设计方面很受重视的以性能为基本的抗震设计理论。性能基本设计法的目的是为了使设计人员明确地设定建筑物的目标性能,并为达到该性能而进行设计。故可采用一般方法进行设计后,通过Push-over分析对建筑物进行评价来判断其是否能够达到所设定的目标性能。 Push-over方法的应用范围主要集中于对现有结构或设计方案进行抗侧力能力的计算,从而得到其抗震能力的估计。这种方法从本质上说是一种静力非线性计算方法,对结构进行静力单调加载下的弹塑性分析。与以往的抗震静力计算方法不同之处主要在于它将设计反应谱引入了计算过程和计算成果的工程解释。具体地说,在结构分析模型上施加按某种方式

有限元与数值方法-讲稿19 弹塑性增量有限元分析课件

材料非线性问题有限元方法 教学要求和内容 1.掌握弹塑性本构关系和塑性力学的基本法则； 2.掌握弹塑性增量分析的有限元格式； 3.学习常用非线性方程组的求解方法： （1）直接迭代法； （2） Newton-Raphson 方法，修正的N－R 方法； （3）增量法等。 请大家预习，争取对相关内容有大概的了解和把握。

弹塑性增量有限元分析 一．材料弹塑性行为的描述 弹塑性材料进入塑性的特点：存在 不可恢复的塑性变形； 卸载时：非线性弹性材料按原路径 卸载； 弹塑性材料按不同的路径卸载，并 且有残余应变，称为塑性应变。

1．单向加载 1） 弹性阶段: 卸载时不留下残余变形; 2） 初始屈服：s σσ= 3） 强化阶段：超过初始屈服之后,按弹性规律卸载，再加载弹性范 围扩大：ss σσ'>，s σ'为相继屈服应力。

4） 鲍氏现象（Bauschinger ）： 二．塑性力学的基本法则 1．初始屈服准则： 00(,)0ij F k σ= 已经建立了多种屈服准则： （1） V . Mises 准则：000(,)()0ij ij F k f k σσ=-= 2 2 001 1 ()(),()2 3ij ij ij s f s s J k σσ===第二应力不变量1122221 ,() 3 ij ij ij m m s σδσσσσσ=-=++偏应力张量：平均应力： （2） Tresca 准则（最大剪应力准则）： 0max ()0ij s F S ττ=-=

2．流动法则 V . Mises 流动法则： 0(,)()ij ij p ij ij ij F k f d d d σσελ λ σσ??==??， 0d λ> 待定有限量 塑性应变增量 p ij d ε 沿屈服面当前应力点的法线方向增加。 因此，称为法向流动法则。 3．硬化法则： （1）各向同性硬化：(,)()0ij ij F k f k σσ=-=

裂隙岩体的渗流特性试验及理论研究方法

裂隙岩体的渗流特性试验及理论研究方法 摘要：简要叙述岩体裂隙的几何特性，岩石裂隙渗流特性研究的方法。 综述了国内外裂隙岩体单裂隙、水力耦合、非饱和情况下的渗流特性物模试验研究成果，并做了相应的分析和讨论。分析表明：物模试验在研究裂隙岩体渗流特性方面具有不可替代的作用；需要进行更多的模拟实际岩体裂隙的试验；真正意义上的非饱和渗流试验还很少；分析结果为今后的裂隙岩体渗流特性物模试验研究提供了有益的方向。 关键词：裂隙岩体；渗流 ；单一裂隙；水力耦合；非饱和 一 前言 新中国成立以后，交通、能源、水利水电与采矿工程各个领域遇到了许多与工程地质及 岩土力学密切相关的技术难题，在许多岩土工程、矿山工程及地球物理勘探过程中，岩体的渗透率起到十分重要的作用，但在理论上尚未引起足够的重视，通常将岩体渗流处理为砂土一样的多孔介质，用连续介质力学方法求解。与孔隙渗流的多孔介质相比，裂隙岩体渗流的特点有：渗透系数的非均匀性十分突出；渗透系数各向异性非常明显；应力环境对岩体渗流场的影响显著；岩体渗透系数的影响因素复杂，影响因子难以确定。 岩石裂隙渗流特性研究的方法通常有直接试验法、公式推导法和概念模型法，而试验研 究是其中一个最重要最直接的途径。本文介绍了当前裂隙岩体渗流试验研究。 二 岩体裂隙的几何特性 岩体的节理裂隙及空隙是地下水赋存场所和运移通道。岩体节理裂隙的分布形状、连通 性以及空隙的类型，影响岩体的力学性质和岩体的渗透特性。岩体中节理的空间分布取决于产状、形态、规模、密度、张开度和连通性等几何参数。天然节理裂隙的表面起伏形态非常复杂，但是从地质力学成因分析，岩体总是受到张拉、压扭、剪切等应力作用形成裂隙，这种作用不论经历多少次的改造，其结构特征仍以一定的形貌保留下来，具有一定的规律性。裂隙面形态特征的研究越来越受到重视，在确定裂隙面的导水性质及力学性质方面，其作用越来越大。 裂隙面的产状是描述裂隙面在三维空间中方向性的几何要素，它是地质构造运动的果， 因而具有一定的规律性，即成组定向，有序分布。裂隙面的间距和密度是表示岩体中裂隙发育密集程度的指标。在表征岩体完整性、强度、变形以及在渗透张量计算中都需要用到裂隙面的间距和密度。裂隙面间距是指同一组裂隙在法线上两相邻面间的距离，常用S 表示。对同一组裂隙一般认为裂隙间距相等。在实际野外测量中，布置一条测线，应尽量使测线与裂隙组走向垂直。分组逐条测量裂隙与裂隙之间的距离，即可求出裂隙组的平均间距。裂隙面的密度按物理意义魄不同可分为三种：线密度、面密度和体密度。 三 裂隙岩体渗流试验研究 20世纪60年代以来，裂隙岩体渗流的研究逐步发展，已有不少结果。1856年法国工程师 达西（Darcy ）通过实验所建立的达西线性渗流定律直今仍是研究渗流的基础。 表达式： kj -=ω

静力弹塑性分析_PushoverAnalysis_的基本原理和计算实例

收稿日期:2003-02-16;　修订日期:2003-05-12 基金项目:华东建筑设计研究院有限公司第2001年度科研项目. 作者简介:汪大绥(1941-),男,江西乐平人,教授级高工,主要从事大型复杂结构设计与研究工作. 文章编号:100726069(2004)0120045209 静力弹塑性分析(Pushover Analysis )的 基本原理和计算实例 汪大绥　贺军利　张凤新 (华东建筑设计研究院有限公司,上海200002) 摘要:阐述了美国两本手册FE M A273/274和AT C -40中关于静力弹塑性分析的基本原理和方法,给出了利用ET ABS 程序进行适合我国地震烈度分析的计算步骤,并用一框剪结构示例予以说明,表明 Pushover 方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。 关键词:静力弹塑性;能力谱;需求谱;性能点中图分类号:P315.6 文献标识码:A The basic principle and a case study of the static elastoplastic analysis (pushover analysis) W ANG Da 2sui HE Jun 2li ZH ANG Feng 2xin (East China Architectural Design &Research Institute C o.,Ltd ,Shanghai 200002,China ) Abstract :This paper reviews the basic principles and methods of the static elasto 2plastic analysis (pushover analysis )in FE MA273/274and in AT C 240.Its main calculation procedures are summarized and a case study is presented for the frame 2shearwall structure designed according to China C ode for Seismic Design by means of ET ABS.It has been proved that pushover analysis is a effective method of structural elastoplastic analysis under the maximum earthquake action.K ey w ords :static elastoplastic ;capacity spectrum ;demand spectrum ;performance point 1　前言 利用静力弹塑性分析(Pushover Analysis )进行结构分析的优点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设 计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,找到最先破坏的薄弱环节,从而使设计者仅对局部薄弱环节进行修复和加强,不改变整体结构的性能,就能使整体结构达到预定的使用功能;而利用传统的弹性分析,对不能满足使用要求的结构,可能采取增加新的构件或增大原来构件的截面尺寸的办法,结果是增加了结构刚度,造成了一定程度的浪费,也可能存在新的薄弱环节和隐患。 对多遇地震的计算,可以与弹性分析的结果进行验证,看总侧移和层间位移角、各杆件是否满足弹性极限要求,各杆件是否处于弹性状态;对罕遇地震的计算,可以检验总侧移和层间位移角、各个杆件是否超过弹塑性极限状态,是否满足大震不倒的要求。 20卷1期2004年3月 世　界　地　震　工　程 W OR LD E ARTH QUAKE E NGI NEERI NG V ol.20,N o.1 Mar.,2004

岩体渗透结构类型及其渗透特征

岩体渗透结构类型及其渗透特征 李清波闫长斌 （黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州 450001） 摘要分析了控制岩体渗透特征的主要因素，提出了岩体渗透结构类型的划分原则以及不同渗透结构的宏观渗透特征，并给出了工程实例，对水库渗漏问题评价及防渗、排水工程设计具有重要意义。 关键词裂隙岩体；渗透结构类型；渗透特征；防渗排水 1 引言 在水利水电工程建设中，经常遇到与岩体渗流相关的水文地质问题。由于岩体中通常发育有裂隙或溶蚀管道，受裂隙、溶蚀管道分布的方向性和不均匀性控制，地下水在岩体中的渗流状态远较在土体中复杂，一般具有明显的各向异性和不均一性。如对其认识不足，则可能导致防渗、排水工程的低效甚至失误。 国内外学者在裂隙岩体的渗透特性研究方面取得的成果[1]~[5]表明，岩性、断裂构造、风化卸荷作用及岩溶作用是控制岩体渗透结构及其宏观渗透特征的主要因素。谷徳振先生[7]以地质体结构为基础，将岩体划分为不透水体、统一含水体、层状含水体、脉状含水体、管道含水体等水文地质结构类型。孙广忠先生[8]提出了以透水体（层）和隔水体（层）为基本单元划分岩体水力学结构的概念，将透水体划分为孔隙透水体（层）、裂隙透水体（层）和管道透水体三种类型，将隔水体划分为块状隔水体、夹层或带状隔水体、层状隔水体三种类型。万力[1]等研究了砂泥岩互层裂隙地层的渗透性特征，指出砂泥岩互层地层具有层状、带状和壳状三种渗透结构。周志芳 [2]等则提出了块状岩体的水文地质结构类型划分意见。 本文在上述研究的基础上，系统地提出了岩体渗透结构类型的划分原则及各类渗透结构所具有的宏观渗透特征，对水库渗漏问题评价及防渗、排水工程设计具有重要意义。 2 控制岩体渗透特征的主要因素

静力弹塑性分析方法与与动力弹塑性分析方法的优缺点

静力弹塑性分析方法与与动力弹塑性分析方法的优缺点 Pushover）分析法 1、静力弹塑性分析方法（Pushover）分析法优点： （1）作为一种简化的非线性分析方法，Pushover方法能够从整体上把握结构的抗侧力性能，可以对结构关键机构及单元进行评估，找到结构的薄弱环节，从而为设计改进提供参考。 （2）非线性静力分析可以获得较为稳定的分析结果，减小分析结果的偶然性，同时花费较少的时间和劳力，较之时程分析方法有较强的实际应用价值。 2、静力弹塑性分析方法（Pushover）分析法缺点： （1）它假定所有的多自由度体系均可简化为等效单自由度体系，这一理论假定没有十分严密的理论基础。 （2）对建筑物进行Pushover分析时首先要确定一个合理的目标位移和水平加载方式，其分析结果的精确度很大程度上依赖于这两者的选择。（3）只能从整体上考察结构的性能，得到的结果较为粗糙。且在过程中未考虑结构在反复加载过程中损伤的累积及刚度的变化。不能完全真实反应结构在地震作用下性状。 二、弹塑性时程分析法

1、时程分析法优点： （1）采用地震动加速度时程曲线作为输入，进行结构地震反应分析，从而全面考虑了强震三要素，也自然地考虑了地震动丰富的长周期分量对高层建筑的不利影响。 （2）采用结构弹塑性全过程恢复力特性曲线来表征结构的力学性质，从而比较确切地、具体地和细致地给出结构的弹塑性地震反应。 （3）能给出结构中各构件和杆件出现塑性铰的时刻和顺序，从而可以判明结构的屈服机制。 （4）对于非等强结构，能找出结构的薄弱环节，并能计算出柔弱楼层的塑性变形集中效应。 2、时程分析法缺点： （1）时程分析的最大缺点在于时程分析的结果与所选取的地震动输入有关，地震动时称所含频频成分对结构的模态n向应有选择放大作用，所以不同时称输入结果差异很大。 （2）时程分析法采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分，从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应。所以此法的计算工作十分繁重，必须借助于计算机才能完成。而且对于大型复杂结构对计算机要求更高，耗时耗力。 （3）对工程技术人员素质要求较高，工程应用要求较高。从结构模型建立，材料本构的选取、地震波选取，到参数控制及庞大计算结果的整理及甄别都要求技术人员具有扎实的专业素质以及丰厚的工程经验。

渗流对边坡稳定性的影响评述

渗流对边坡稳定性的影响评述

渗流对边坡稳定性的影响评述 摘要：渗流对边坡稳定性影响重大，本文对在渗流作用下边坡稳定性影响及边坡稳定性中考虑渗流的方法作简要介绍。 关键词：边坡稳定性分析、流固耦合、渗流场 1 前言 边坡是人类生产生活的最普遍也是重要的地理环境, 与人们的各种活动密 切相关。在人类发展过程中, 无时不与它相互冲突、相互协调, 进而达到相互依存。特别是近几十年来, 随着工程活动规模的扩大及经济建设的急剧发展, 边坡工程中高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题得到越来越多的重视。 土质边坡稳定向题一直是岩土工程领域中一项最基本而又十分主要的研究课题，科学合理地评价土坡稳定性对于确保人民生命财产和保证工程正常运行有非常重要意义。在影响土坡稳定性的诸多因素中，水的作用是一个至关重要的外在因素。大量事实表明：90%以上的土质边坡失稳与水有着息息相关的联系，尤其是在各种危险水力条件下由于渗流作用量易引发滑坡发生。 2 渗流的影响及危害 堤防、江河水库岸坡和土石坝的渗流稳定主要是渗透破坏问题。渗流破坏可区分为整体破坏和局部破坏。整体破坏即在渗流作用下的岸坡滑坡稳定性问题，整体稳定性分析，正确考虑作用在土体上的渗流作用是关键。渗流的局部破坏主要发生在地下水渗流的集中渗出点(渗流方向为自下而上或与坝坡相切)、边坡下游坡和基础薄弱部位。对渗流作用的破坏研究重点是危险水力条件及不同渗流方向时允许渗透坡降(与局部稳定相关)等，采取措施改变地下水渗流的方向、高度、渗出点坡降等，防止产生渗漏、管涌、流土和接触冲刷等渗透变形。据资料统计表明, 我国有新老滑坡约30 万处, 其中灾害性的约1. 5 万处, 每年 损失高达100 亿元以上。特别是在2008 年5 月12 日汶川大地震中, 由于边坡滑坡造成的经济损失巨大。大量的工程资料和实践经验表明：大坝在汛期发生的各种险情中，大部分是由于渗透破坏造成的。渗流造成管涌险情等局部稳定隐患和滑坡等整体稳定隐患。因此，须对大坝的渗流状况进行监控与分析，并对

渗流分析

1 渗流分析 a.坝体渗流安全评价 由于坝体浸润线观测管损坏，无法给大坝渗流分析提供准确的依据。目前，当库水位达到122.00m时，在下游坡高程104.80m附近可见明显的渗水现象。在桩号0+051~0+105之间高程115.10m~120.30m 段，以低液限粉土为主含风化砂的心墙填筑碾压质量差，压实度不够，结构较疏松，渗水较严重，渗透系数为4.27×10-5～3.15×10-4cm/s，渗透级别为弱～中等透水。 ⑴计算断面选取 桩号0+105断面坝高最大，选择该断面为典型断面进行坝体渗流分析，该断面为下游无水的有限透水地基上的粘土心墙砂壳坝(下游排水体失效)。 ⑵渗流参数采用 大坝土层渗流参数见表5.3-2。 表5.3-2 大坝土层渗流参数表 ⑶计算工况及计算方法 计算工况取水库正常蓄水位122.37m、50年一遇设计洪水位124.07m、1000年一遇校核洪水位124.94m、校核洪水位骤降至正常

蓄水位四种情况。该断面在四种工况下，下游均无水，排水体失效，地基为有限透水地基。采用理正岩土系列软件中的渗流分析计算程序进行坝体渗流计算。 ⑷计算成果及分析 大坝典型断面坝体渗流计算成果见表5.3-3。 从计算结果可以看出：在各种工况下，大坝下游坡出逸比降均大于允许出逸比降，渗漏量均较大，说明坝体渗流性态趋于不安全。 b.坝基渗流分析 坝体填筑前曾进行过清基，在心墙底部开挖有截渗槽与粘土心墙连接，其间无软弱夹层与废碴，并在上游侧坝基表层铺筑有粘土铺盖。经现场勘探及查阅以往资料发现，坝基粘土铺盖的土料稍差，含风化砂，经钻孔注水试验，渗透系数为2.64×10-6～2.31×10-5cm/s，渗透级别为微～弱透水。坝基表层为强风化片岩，裂隙较发育，往下渐变为中风化片岩，岩石较为新鲜完整。经钻孔压水试验，强风化片岩透水率4

地震工程中的静力弹塑性_pushover_分析法

第32卷 第2期 贵州工业大学学报(自然科学版) Vol.32No.2 2003年 4月 JOURNAL OF GUIZHOU UNIVERSI TY OF TEC HNOLOGY April.2003 (Natural Science Edition) 文章编号:1009-0193(2003)02-0089-03 地震工程中的静力弹塑性(pushover)分析法 冯峻辉,闫贵平,钟铁毅 (北方交通大学土建学院,北京100044) 摘 要:静力弹塑性(pushover)分析法在抗震结构的设计和评估中,尤其是基于性能/位移的抗 震设计中,具有很大的潜力。根据其发展背景和近况,评述了它在运用中的一些关键论点用于 性能评估的缺陷。为了预测地震反应,提出了一些可能的发展方向。 关键词:抗震设计;静力弹塑性分析;推倒分析 中图分类号:TU311.3 文献标识码:A 0 引 言 基于性能的抗震结构设计概念,包括了工程的设计,评估和施工等,要求在未来不同强度水平的地震作用下结构达到预期的性能目标[1]。为此需在工程实践中完成一个近似且简易的性能评估方法,通常所指的是静力弹塑性分析法(简称为推倒法)。由于推倒法的优点突出:考虑了结构的弹塑性特性,可用图形方式直观表达结构的能力与需求,通常比同一模型的动力分析更快且易于运行,可提供一个较可靠的结构性能预测等特点,正逐渐受到重视和推广。目前国内外许多组织把其纳入抗震规范,如美国的ATC-40,FE MA274等。我国也把其引入 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)。 1 推倒(Pushover)分析方法的原理,用途和实施过程 1.1 Pushover的原理和用途 推倒法是一个用于预测地震引起的力和变形需求的方法。其基本原理是:在结构分析模型上施加按某种方式(如均匀荷载,倒三角形荷载等)模拟地震水平惯性力的侧向力,并逐级单调加大,直到结构达到预定的状态(位移超限或达到目标位移),然后评估结构的性能。 推倒法可用于建筑物的抗震鉴定和加固,以及对新建结构的抗震设计和性能评估。它可以对所设计的地震运动作用在结构体系和它的组件上的抗震需求提供充足的信息,如对潜在脆性单元的真实力的需求,估计单元非弹性变形需求,个别单元强度退化时对结构体系行为作用的影响,对层间移位的估计(考虑了强度和高度不连续),对加载路径的证实等,其中一些是不能从弹性静力或动力分析中获得的。 1.2 Pushover的实施过程 推倒分析法的实施步骤为: 1.准备结构数据。包括建立结构模型,构件的物理常数和恢复力模型等; 2.计算结构在竖向荷载作用下的内力(将其与水平力作用下的内力叠加,作为某一级水平力作用下构件的内力,以判断构件是否开裂或屈服); 3.在结构每一层的质心处,施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定:水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后,使一个或一批构件开裂或屈服; 4.对于开裂或屈服的构件,对其刚度进行修改后,再施加一级荷载,使得又一个或一批构件开裂或屈服; 5.不断重复3,4步,直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多,或达到预定的破坏极限状态。 6.绘制基础剪力 顶部位移关系曲线,即推倒分析曲线。 收稿日期:2002-10-25

第七章渗流分析

6.6.1渗流分析说明 渗流分析的目的在于：①土中饱和程度不同，土料的抗剪强度等力学特性也相应地发生变化，渗流分析将为土石坝中各部分土的饱水状态的划分提供依据；②检验坝的初选形式与尺寸，确定渗流力以核算坝坡稳定； ③进行坝体防渗布置与土料配置，根据坝内的渗流参数与逸出坡降，检验土体的渗流稳定，防止发生管涌和流土，在此基础上确定坝体及坝基中防渗体的尺寸和排水设施；④确定通过坝和河岸的渗水量损失，并计算排水系统的容量。 依据《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001）中8.1.2，渗流计算应包括以下水位组合情况： ①上游正常蓄水位与下游相应的最低水位； ②上游设计洪水位与下游相应的水位； ③上游校核洪水位与下游相应的水位； ④库水位降落时上游坝坡稳定最不利的情况； 6.6.2渗流分析计算 积石峡库区周边均为不透水岩层，封闭条件良好，因此渗流分析计算模型为不透水地基均质坝。对均质坝在不透水地基上，有排水设备的情况，不考虑均质坝上游坝壳料部分对渗流的影响。对棱体排水，浸润线逸出部 分如图所示。

单宽渗流量和均质坝下游坡渗流水深h 可由下面两式联立解除： 22120[()]2' H H h q k L -+= 0'h L = 式中 k ——坝体的渗透系数，cm/s ，其中 k =0.45x 10-6cm/s ； H 1——坝前水深，m ； H 2——坝后水深，m ； H 0——棱体前水深，m ； L ‘——透水区域，m 。 1.正常蓄水位时的渗流分析 上游水位为1856m ，下游相应水位假设为1791m,则上游水深 1 H =1856-1782=74m,下游水深 2 H =1791-1782=11m. 111 2.5 7430.831212 2.5 m L H m m = =?=++? (1865.071856) 2.513(1865.071798)L =-?++- 2.5(17981791)1196.35m ?- -?= '42.59169.59227.18L L L m =+=+= 代入式0' h L = h 0=14.85m ，代入式22120[()]2'H H h q k L -+=,k=0.45x10-6cm/s 渗流量为： q =5.1x10-8m 3 /s,带入浸润线方程： y =将渗流曲线坐标值列入下表中 表6.6.2-1正常蓄水位渗流曲线坐标值

土石坝渗流安全评价

土石坝渗流安全评价 Revised by Hanlin on 10 January 2021

土石坝渗流安全评价1坝基渗流安全评价要点如下： 1砂砾石层（包括砂层、砂砾石层、砾卵石层等）的渗透稳定性，应根据土的类型及其颗粒级配等情况判别其渗透变形形式，核定其相应的允许渗透比降，与工程实际渗透比降相比，判断渗流出口有无管涌或流土破坏的可能性，以及渗流场内部有无管涌、接触冲刷等渗流隐患。 2覆盖层为相对弱透水土层时，应复核其抗浮动稳定性，其允许渗透比降宜由试验法或参考流土指标确定；对已有反滤盖重者，应核算盖重厚度和范围是否满足要求。 3接触面的渗透稳定性主要有以下两种型式： 1）复核粗、细散粒料土层之间有无接触冲刷（流向平行界面）和接触流土（流向从细到粗垂直界面）的可能性；粗粒料层能否对细粒料层起保护作用。 2）复核散粒料土体与刚性结构物体（如混凝土墙、涵管和岩石等）界面的接触渗透稳定性。应注意散粒料与刚性面结合的紧密程度、出口有无

反滤保护，以及与断层破碎带、灰岩溶蚀带、较大张性裂隙等接触面有无妥善处理及其抗渗稳定性。 2坝体渗流安全评价要点如下： 1均质坝。复核坝体的防渗性能是否满足规范要求、坝体实际浸润线和下游坝坡渗出段高程是否高于设计值，还需注意坝内有无横向或水平裂缝、松软结合带或渗漏通道等。 2组合（分区）坝： 1）防渗体（心墙、斜墙、铺盖、各种面板等）。复核防渗体的防渗性能是否满足规范要求，心墙或斜墙的上、下游侧有无合格的过渡保护层，以及水平防渗铺盖的底部垫层或天然砂砾石层能否起保护作用。 2）透水区（上、下游坝壳及各类排水体等）。复核上、游坝坡在库水骤降情况下的抗滑稳定性和下游坝坡出逸段（区）的渗透稳定性，下游坡渗出段的贴坡保护层应满足反滤层的设计要求。 3）过渡区。界于坝体粗、细填料之间的过渡区以及棱体排水、褥垫排水和贴坡排水等，应复核反滤层设计的保土条件和排水条件是否合格，以及运行中有无明显集中渗流和大量固体颗粒被带出等异常现象。

有限元分析材料塑性

有限元分析材料塑性 篇一：塑性成形有限元分析 贵州师范大学 《塑性成形有限元分析》 课程期末考查 学年第学期 学院：机电学院专业：材料成型及控制工程姓名：谭世波学号：111404010056科目：dEFoRm-3d塑性成形caE应用教程日期：20XX 年1月3日 塑性成形有限元分析 20XX级材料成型与控制工程 （谭世波111404010056） 摘要：本文主要是在dEFoRm-3d软件上模拟圆柱形毛坯的墩粗成型，对零件 进行有限元模拟分析。 引言：何为有限元模拟分析？如何完成一个墩粗的模拟 分析，运用dEFoRm-3d对毛坯进行分析的目的。 模拟直径为50mm，高度60mm的钢棒的镦粗成形工艺，工艺工序参数如下： （1）几何体与工具采用整体分析；（2）单位：公制

（3）材料：aiSi-1045（4）温度：20℃ （5）上模移动速度：2mm/s（6）模具行程：10mm； 模拟过程：先用UG画出钢棒的三维模型，导出为STL格 式。 1.在dEFoRm-3d软件中进行模拟分析，打开软件创建 一个新的问题。 2.设置模拟控制 3.设置材料基本属性 篇二：塑性成形有限元分析考查题目 《塑性成形有限元分析》课程期末考查试题 （20XX级材料成型与控制工程） 下面试题二选一，上交时间：20XX年1月5日上午9：00。 1、请模拟直径为50mm，高度60mm的钢棒的镦粗成形工序，工艺参数如下： （1）几何体与工具采用整体分析； （2）单位：公制 （3）材料：aiSi-1045 （4）温度：20℃ （5）上模移动速度：2mm/s （6）模具行程：10mm； 按照论文的格式撰写研究报告（打印），描述模拟过程，并详细解读分析模拟结果（注：交报告时带上演示模拟结果）。

静力弹塑性分析方法简介

静力弹塑性分析方法简介 摘要：pushover方法是基于性能/位移设计理论的一种等效静力弹塑性近似计算方法，该方法弥补了传统的基于承载力设计方法无法估计结构进入塑性阶段的缺陷，在计算结果相对准确的基础上，改善了动力时程分析方法技术复杂、计算工作量大、处理结果繁琐，又受地震波的不确定性、轴力和弯矩的屈服关系等因素影响的情况，能够非常简捷的求出结构非弹性效应、局部破坏机制、和整体倒塌的形成方式，便于进一步对旧建筑的抗震鉴定和加固，对新建筑的抗震性能评估以及设计方案进行修正等。pushover方法以其概念明确、计算简单、能够图形化表达结构的抗震需求和性能等特点，正逐渐受到研究和设计人员的重视和推广。目前，国内外论述pushover方法的文章已经很多，但大部分是针对某一方面的论述。为了给读者一个比较快速全面的认识，本文在综合大量文献的基础上，对pushover方法的基本原理、分析步骤、等效体系的建立、侧向荷载的分布形式等方面做了比较全面的论述。 关键词：基于性能抗震设计；静力弹塑性分析；动力时程分析方法；恢复力模型；目标位移 abstract：pushover is an equivalent static elastoplastic approximate method which based on performance or displacement design theory. this method offsets the drawback of the force-base method which can’t estimate the inelastic characteristic of the structure, and improves the situation

关于复杂岩体的渗流分析

关于复杂岩体的渗流分析 摘要:岩体结构及其渗透性的研究一直是水文地质学中的重要课题随着工程质量要求的提高，对这一课题的研究也必将史加深入本文在对岩体的水文地质结构分析的基础上，对复杂岩体的渗流作了研究分析，得出了一定的结沦 关键词:岩体地质结构；水文地质；岩体渗透性 水文地质系统通常包括水文地质结构系统和地下水流系统水文地质系统小是孤立存在的，它受人类工程话动和自然因素的影响和制约并且小断地运动和演化究的一个重要力一法和发展趋势，对岩体渗流的研究主要包括岩体结构和地下水两力一面内容岩体结构控制着地下水的渗流特性，地下水的运动又影响着岩体的物理力学性质，同时这两力一而又受人类工程话动的改造。 1岩体的水文地质结构介绍 岩体的结构控制着岩体的物理力学和水力学性质，岩体结构的研究是任何工程中非常重要的一个环节。从水文地质研究的角度看:水文地质系统通常包括水文地质结构系统和地下水流系统两大部分其中，水文地质结构系统具有小同结构和水力学性质的水文地质综合体的空间组合。它构成了地下水的赋存空间，控制着地下水的储存和运移，是研究地下水流系统的基础。 水文地质结构的研究主要包括岩体的透水特性的介质类刑及结构面性状广义地说，能含水的岩体都可称为多孔介质，其中地下水以孔隙水形式存在的岩体称为孔隙介质，地下水以裂隙水存在的岩

体称为裂隙介质，而地下水以裂隙一溶隙水存在的岩体称为孔隙一裂隙介质。相应于三种介质类刑，我们可以把岩体水文地质结构概化为孔隙结构、裂隙结构、裂隙一溶隙结构三种基本模刑。 2岩体的透水性及岩体结构控渗效应的分析 2.1岩体透水性的影响因素 总的来说，新鲜完整的岩体是基本上小透水的，岩体的透水性主要是由内部原生及构造性结构面和外部的风化作用、卸荷作用，地形地貌等诸多因素控制的 自然界的一切岩体在成岩、风化、卸荷及构造作用下，内部都产生了规模、类刑、性质各异的大量结构面(例如断层、裂隙、夹层等)，岩体被这些结构面切害成分离成小规则的小连续体这些结构面是地下水运动和储存的通道。 忽略岩块的透水性以后，地下水在岩体中的渗透主要沿岩体中大量存在的裂隙进行结构面的透水大小是由其空隙性决定的，其空隙性又是由结构面的宽度，粗糙度、充填度及充填物质的性质(粒径、级配、胶结程度)等决定的同时，结构面的产状和性质还控制地下水的渗透各向异性。 地质体之间的作用和地质体与自然力的作用是十分复杂的，处在各种作用力下的岩体其应力和透水性都是随时间变化的，其变化与内外力的作用息息相关 裸露的基岩时时刻刻受着风化剥蚀作用，风化作用可以使孔隙介质变的史加疏松，增大了其空隙性，从而增大了其透水性。风化作