abaqus在基坑工程中使用小结详解.docx

abaqus在基坑工程中使用小结本人在使用abaqus解决基坑支护问题的过程中，得到了版上aba_aba，以及ustc的life大侠等人的帮助，写些自己使用abaqus的一些感受吧，（其实大多数东西都是从版上得到的相关参考）希望对其他新手能有所帮助。**首先是建模方式 对于初学者比较好掌握的是CAE界面操作方式。但是由于ABAQUS的CAE模块和输入文件两种建模方式是由两家不同的公司研制的，CAE模块推出比较晚，所以功能还不是很完全，对于CAE和INP交互操作需要注意几点：1、一些功能只能通过编辑INP输入文件来实现，比如模拟开挖建造时需要用到杀死或者激活单元的语句model change，此时需要直接在CAE下编辑关键字，或者生成INP文件后通过记事本等工具打开INP文件后加入关键字。 2、CAE对于INP输入文件中的一些关键字不支持，如果在CAE下编辑，则系统会给出不支持关键字的提示。对于这样的情况则只能通过文本编辑工具打开INP来操作。3、对INP输入文件进行编辑的方式能支持所有关键字功能，因此应用更加广泛。在许多情况下都需要对INP文件进行操作。**然后是初始应力场的施加。土工有限元分析中初始应力场的施加是个关键。在ABAQUS中，施加初始应力场很方便，可以使用以下语句来完成。 initial conditions,type=stress,geostatic可以有两种实现的办法：1、如果地表水平，且初始应力就是自重应力时，可以在数据行中按照如下顺序填写数据 施加初始应力的集合，应力值1，应力值1对应的坐标值1，应力值2，应力值1对应的坐标值2，x方向侧压力系数，y方向侧压力系数（在二维问题中可以省略） 这样的顺序定义初始应力实际上默认了初始应力就是自重应力，只需要给定集合中2点的应力值及其对应的坐标值，其他部位的应力值就可以通过1，2两点的连线采用差值来得到，而水平向的地应力则乘一个侧压力系数得到。（这些内容在abaqus手册中都有） 2、采用input文件的方式，即先通过计算一个重力荷载作用下没有初始应力的模型而得到各点的应力值，然后将这些值导入到新的模型中，在*initial conditions,type=stress,后面加入input=XXX.XXX，让模型接受存有初始应力值的input文件而施加。这样的方法通用性非常强，但是比1稍微复杂些，具体可以见相关手册。另外，对于施加初始应力，对于二维的情况，系统默认地应力方向为Y方向，对于三维情况，默认为Z方向，这一点在初学者中容易弄错。**模拟开挖建造 ABAQUS中模拟开挖建造通过关键字model change,type=element来实现，如果是杀死单元则在后面加上remove,如果激活单元则加上add。事先需要将需要杀死或激活的土体单元定义为一个集合set。整个应用格式如下： *Model change,type=element,remove Set name1，set name2其意义如下：首先Model change说明是模型发生变化，后面是种类，因为除了杀死激活单元外，还常用到杀死激活接触对(type=contact)，此处需要指明是杀死激活单元导致的模型变化，后面remove表示杀死单元。重启一行写出需要杀死激活的单元集合列表。在模拟建造过程中，通常一个单元的材料属性会发生变化，比如土钉支护中面层处单元，在没有开挖时是土体材料，当开挖建造之后就变成了面层的属性了。在ABAQUS中模拟材料属性随开挖步进行可以使用场量*Field关键字来实现。具体过程如下：首先是材料定义上要指定材料性质随着场变量而变化，如下面语句中，定义弹性时，利用dependencies=1表示材料根据1个场变量变化而变化，在接下来的属性数据行中每行后面的数字1，2表示了该行属性对应的这个场变量的值，如第一行的弹性模量和泊松比值是场变量为1的值，而第二行的弹性模量和泊松比值是场变量为2的值。*Elastic, dependencies=1   4e+07, 0.35, ,   1. 1.5e+10,  0.2, ,   2.接下来就是在每个分析步中利用*field,variable=1这样语句指定分析步中使用的场变量数量，本例中值为1个场变量。接下来的数据行则是表示使用场变量的集合名称及其在该分析步中的场变量值。如果这个值是1，根据在定义材料时的场变量定义，值为1时对应于材料属性第一行值，这样就实现了材料属性随分析步变化的功能。**模拟地连墙与土的接触ABAQUS中对于接触的模拟可以通过定义接触对来实现。系统可以允许面对面、点对面的接触等多种接触形式。在模拟开挖过程中，开挖土体与墙体的接触属性会丧失，根据经验，最好能将接触按照开挖步骤划分为许多对接