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深基坑工程三维仿真分析系统开发研究

李维涛  
【摘要】: 近些年来,随着大中城市建筑用地变得高度紧张,深基坑工程越来越多。由此给基坑支护工程设计和分析带来了新的难题,传统的支护设计方法和分析手段已经变得相对落后,取而代之的则是计算机设计软件的广泛使用。但是由于种种原因,目前国内还没有一种通用的基坑仿真分析软件。 本文首先对当前流行的各类基坑仿真分析软件进行调研后,指出了各类软件的缺点所在。接着,以此为基础,结合我国实际情况,采用Visual Basic语言、AutoCAD二次开发技术以及ANSYS二次开发技术开发出以AutoCAD为建模环境,以大型有限元软件ANSYS为分析平台的深基坑三维仿真分析系统。 该仿真系统主要由前处理模块“P-CADTOANSYS”和“基坑分析模块”两个模块组成。其中前处理模块“P-CADTOANSYS”有着良好的操作界面和建模能力,用户只需在AutoCAD环境下绘出基坑支护结构形式或直接读入基坑支护结构图纸,模块便会自动生成命令流文件,实现ANSYS环境下基坑工程三维模型的建立。同时,借助于前处理模块,用户还可以方便的完成对基坑模型的网格划分、单元属性赋值等操作,大大的简化了ANSYS建模的过程。 “基坑分析模块”是在ANSYS环境下开发的专门用于基坑分析计算的模块。借助于ANSYS强大的计算能力和优化功能,该模块可以对基坑工程进行正、反两种分析计算,并且可以多方式的输出分析结果。此外,该模块采用全中文的菜单界面,使得该模块的使用和学习变得相对简单。 最后,论文以上海由由国际广场基坑工程、城隍庙基坑工程为工程实例,采用该仿真系统对其进行了正分析,介绍了该仿真分析系统的使用过程。同时,仍以城隍庙基坑工程为例对其进行了反分析,通过反分析结果和实测结果比较表明该仿真分析系统的分析是有效的,具有一定的工程应用价值。


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