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ABAQUS在软基固结过程分析中的应用研究

高晖  
【摘要】:随着计算机的发展,越来越多的大型通用有限元软件被移植到PC上。国内有限元分析软件市场主要以国外公司的大型商业有限元软件为主,如MSC/Nastran、MSC/Patran、Ansys、Abquas和Marc等。相对于其他有限元软件而言,由于ABAQUS能很好的考虑固-液的耦合,并且偏重对岩土这类非线性材料力学问题的求解,因而在岩土工程领域,ABAQUS具有很大的开发潜力和应用价值。 目前,ABAQUS在软土数值分析方面的应用不多,本文借助通用大型非线性有限元分析软件ABAQUS的二次开发平台,编写了Duncan-Chang本构模型子程序,并应用于公路软基堆载预压过程的二维有限元计算,来解决实际工程问题。主要的工作包括以下几个方面的内容: 1、为了简单、实用,采用Duncan-Chang本构模型,并对其进行必要的修正,使之能考虑中间主应力的影响。 2、对ABAQUS的二次开发模块进行了较为详细的描述,并以此模块为平台,提出了修正的Duncan-Chang本构的开发思路及步骤;将二次开发程序与三轴试验数据和模型理论解进行对比,证明开发是成功的。 3、有限元计算中,不仅考虑到实际施工过程,而且探讨了砂井竖向排水的影响,对数值分析中砂井的处理方法进行了总结,在ABAQUS中建立了合理的有限元模型。 4、将所开发的程序应用于京珠高速公路广珠段的软基堆载预压的有限元分析,得出了较为符合实际的结果,进一步显示出此程序解决实际问题的能力。 本文所做的工作充实了ABAQUS的材料库,扩大了ABAQUS软件的使用范围,进一步显示了软件在岩土工程方面的应用前景,对其他软件在本领域的二次开发及其应用也有一定的借鉴意义。


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