<p>1.项目简介</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;某公路路基填方工程采用加筋土石笼挡墙支护，路堤高25m，采用砂砾石层无黏性土回填，下伏原状地层为强风化砂岩。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;石笼采用高度为1m，宽度为0.8m的网箱结构，每层偏移0.2m，总共25层，层间铺设筋带，筋带最大长度18，最小长度7m，筋带抗拉强度为150kN/m。路面考虑20kPa车辆均布荷载。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;采用GEO5石笼挡墙模块，可以实现石笼挡墙后加筋带分析，除了计算整体倾覆滑移和筋带的抗拉抗拔，还可以验算石笼挡墙局部稳定性和网箱结构稳定性；通过GEO5有限元，还可以进一步分析高填方路堤边坡应力应变，筋带受力分布情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446364814969.png" alt="image.png" width="438" height="208" style="width: 438px; height: 208px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：基本模型</p><p>2、石笼挡墙模块分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446388697717.png" alt="image.png" width="462" height="231" style="width: 462px; height: 231px;"/></p><p style="text-align: center;">图2：倾覆滑移计算</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446423201494.png" alt="image.png" width="476" height="281" style="width: 476px; height: 281px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：石笼局部稳定性和网箱结构验算</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446461629945.png" alt="image.png" width="461" height="287" style="width: 461px; height: 287px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：整体圆弧稳定性计算</p><p>3、有限元分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446489583782.png" alt="image.png" width="469" height="228" style="width: 469px; height: 228px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：主应力分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446517627383.png" alt="image.png" width="458" height="233" style="width: 458px; height: 233px;"/></p><p style="text-align: center;">图6：剪应变分析</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1667446553409420.png" alt="image.png" width="425" height="366" style="width: 425px; height: 366px;"/></p><p style="text-align: center;">图7：筋带力及分布计算</p><p>4、分析结论</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;通过以上分析可以得到：高填方边坡整体稳定性、倾覆滑移稳定性满足设计要求，局部稳定性满足，但坡脚区域安全储备略低；通过数值分析，可以判断坡脚区域应力较为集中，剪切应变略大，坡脚区域应做好防护工作。</p>

<p><strong>项目名称</strong>：某隧道开挖分析</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5有限元隧道模块</p><p><strong>项目背景</strong>：隧道场址区属低山丘陵地貌，地形起伏大，其中隧道洞口进出口段斜坡坡度约10°～35°，组成开挖岩体主要涉及粉质粘土，残积砂质粘性土，全风化、砂砾状强风化、碎块状强风化及中风化花岗岩，围岩级别属Ⅴ级，工程地质条件较差，洞口开挖稳定性差。施工采用双侧壁导坑法进行，利用GEO5有限元隧道模块模拟整个开挖过程，分析地表沉降，隧道衬砌内力和变形，同时可实现多种开挖方案的对比分析。</p><p><strong>软件优势</strong>：GEO5隧道模块自带隧道断面生成器，建模方便，可以使用收敛约束法模拟隧道开挖的三维效应，多工况分析符合施工流程。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768032364558.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1：开挖前隧道洞口情况</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768255848204.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：双侧壁导坑法隧道断面建模</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768295897079.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3：方案一施工工序</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768328224594.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4：方案二施工工序</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768398599892.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5：模型网格划分</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768432877669.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：方案一各施工阶段围岩最大主应力变化趋势</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768475922978.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7：方案二各施工阶段围岩最大主应力变化趋势</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768509195738.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8：方案一各施工阶段竖向位移变化趋势</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768540758610.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9：方案二各施工阶段竖向位移变化趋势</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768566746383.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10：方案一各施工阶段支护结构弯矩变化情况</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1617768593368068.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图11：方案二各施工阶段支护结构弯矩变化情况</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在<a href="https://wen.kulunsoft.com/arti ... BGEO5有限元模块导出浸润面到土坡模块的方法</a>这篇文章当中，介绍了如何将GEO5有限元分析得到的浸润面导入到土坡模块中，然后计算有地下水位的边坡稳定性。然而，有时在做更细致分析的时候，有的工程师希望软件能考虑渗流作用（渗流力）对边坡稳定性的影响，那么如何将渗流场导入到边坡当中进行分析呢，本篇文章将介绍GEO5土坡模块导入渗流场的过程和方法。</p><p><strong>1、使用GEO5有限元分析得到边坡的渗流场</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong>这里以稳定流为例介绍。首先在有限元分析模块当中建立模型，输入材料参数及渗流边界条件之后，分析得到模型的稳定流渗流场，此时可以在计算书中查看每个网格和栅格点的孔隙水压力值，下图即是显示栅格点数值的稳定渗流场：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585565629464608.png" alt="image.png" width="511" height="254" style="width: 511px; height: 254px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;根据具体的模型尺寸，选择构建渗流场的数据点。当模型较大，网格也偏大时，可以选则网格节点数据；当模型较小，网格偏密时，可以选择栅格点数据。这样后面插值处理的数据量不会太大。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;导出的数据只需要三列：节点X坐标，节点Y（或Z）坐标，节点孔隙水压力。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585571430661048.png" alt="image.png" width="241" height="243" style="width: 241px; height: 243px;"/></p><p><strong>2、使用GEO5三维地质建模模块插值</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong>渗流场数据可以看作是带高程属性的地形点，那么就可以通过GEO5三维地质建模模块来插值生成等值线图。新建一个空白文档，按照导入地形点的方式导入步骤1中保存的渗流场数据：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585572334177169.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;导入成功后，软件会自动插值生成等值线。此时，在图形显示窗口中，勾选上“主等高线”和“次等高线”，就能查看软件插值出来的效果。可以通过设置“等值线间距”的大小，调整等值线的疏密程度，软件默认等值线间距为0.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585573207407849.png" alt="image.png" width="528" height="328" style="width: 528px; height: 328px;"/></p><p>接下来，导出调整好间距之后的等值线。点击【文件】→【导出】→【DXF格式】，在弹出的数据框中，只勾选“地形等高线”，然后导出。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585573799578132.png" alt="image.png" width="193" height="278" style="width: 193px; height: 278px;"/></p><p><strong>3、插值后的多段线的处理</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;打开导出的DXF文件，还需要对该文件做3方面的处理：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（1）删除不需要的线条，包括等值线数值为0的线条；</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（2）导出的每条等值线都是由小的线段组成的，需要将这些小线段进行合并；</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（3）选择需要导入到土坡的等值线，并将所有线条的高程坐标归0。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585575262144462.png" alt="image.png" width="512" height="323" style="width: 512px; height: 323px;"/></p><p><strong>4、土坡模块导入孔隙水压力等值线</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在GEO5土坡模块中新建一个文件，导入处理过的等值线。点击【文件】→【导入】→【将DXF文件以多段线导入】，对于无法直接导入的多段线可以以模板方式导入后手动描一下。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;复制步骤1中的模型数据，再新建一个土坡文件使得模型尺寸和材料参数和有限元中的相同，点击【地下水】，选择地下水类型为孔隙水压力，并将有限元生成的浸润面复制到土坡模块中。然后通过GEO剪贴板复制前一个文件中导入的多段线，然后对每条多段线的孔隙水压力进行赋值：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585576993325042.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;赋值后，即可在土坡模块中计算考虑渗流场的边坡稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1585578001654991.png" alt="image.png" width="387" height="168" style="width: 387px; height: 168px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;如果想了解更多的操作细节，点击<a href="https://ke.qq.com/webcourse/in ... ot%3B target="_self">此处</a>，可查看视频教程。</p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GEO5有限元渗流分析得到的浸润面可以直接导入到GEO5土坡模块中使用，这对于计算有地下水位的边坡稳定性十分方便。本文将简述操作方法及注意事项。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先，将我们绘制的DXF文件以多段线形式导入到土坡模块中建立边坡模型，编辑好模型尺寸和材料参数后，复制模型数据。</p><p style="text-align:center"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583413604240387.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;然后，在GEO5有限元模块中粘贴数据，建立和土坡模块相同的模型（尺寸相同、坐标不偏移），并在【分析设置】中选择分析类型为“稳定流”或“非稳定流”。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583413664681364.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;输入岩土材料的渗流参数，并生成网格。然后，在工况1当中定义线渗流边界条件，不同的线渗流边界的概念可查看<a href="https://wen.kulunsoft.com/doch ... gt%3B。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583413924201413.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;下一步直接进行渗流分析，得到如下图所示的浸润面，然后点击界面右侧“GEO剪贴板”中的复制计算地下水位。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583413962314702.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;这样，浸润面就已经复制到了剪贴板当中。此时回到最初建好的土坡模块当中，在【地下水】中选择地下水类型为“地下水位”，并在右侧“GEO剪贴板”中粘贴地下水位。这样，有限元渗流分析得到的浸润面就直接导入到了土坡模块当中，接下来就可以进行有地下水位面的边坡稳定性分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583414017825248.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;需要注意的是，我们在有限元当中生成浸润面的时候，可能会出现下面这种奇怪的浸润面形态：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583414101693454.png" alt="image.png" width="416" height="196" style="width: 416px; height: 196px;"/><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;出现这种情况是因为下游水头高于了地形面，而整个坡面设置的线边界条件又都是溢出边界。由于溢出边界意味着该位置的孔隙水压力为0，所以在两个边界条件交接的位置会出现自相矛盾的情况。这个时候只需要根据下游的实际水位更改对应坡面的渗流边界条件即可。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;解决方法是，在坡面对应位置添加一个自由点：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583414221457587.png" alt="image.png"/></p><p>然后重新生成网格，并将原来下部的溢出边界改为孔隙水压力边界：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583414290646284.png" alt="image.png"/></p><p>最后就可以得到正常的浸润面，如下所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1583414337737486.png" alt="image.png" width="412" height="210" style="width: 412px; height: 210px;"/></p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在使用GEO5或G2进行计算分析的时候，我们经常会遇到要输入各种模量参数，很多用户不知道这些模量到底是什么意思，该怎么取值，所以本文做一个简单梳理，以便于各位用户更好的使用软件。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 模量是指材料在受力状态下应力和应变的比值，量纲是L^-1MT^-2，常用单位是MPa和GPa。如果在应力和应变上加上限定条件和修饰词语，就会衍生出不同的模量，比如最常用的弹性模量E（或杨氏模量），是指材料在弹性变形阶段正应力与正应变的比值，如图1就是低碳钢拉伸过程的应力-应变曲线图，图中Oa段为弹性变形，该段的斜率值即为弹性模量。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557109311427.png" alt="image.png" width="346" height="294" style="width: 346px; height: 294px;"/></p><p style="text-align: center;"><strong>图1：低碳钢拉伸过程的应力-应变曲线图</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在弹性变形阶段剪切应力与剪切应变的比值，则称为切变模量G（或剪切模量）。此外，还有一种体积模量K，指的是材料在弹性变形范围内，平均应力（某一点三个主应力的平均值）和体积应变的比值，与弹性模量的关系可表示为<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557215789774.png" alt="image.png"/>,其中μ为泊松比。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 以上三个概念在弹性力学或线弹性材料当中应用比较广泛。除了弹性模量，切变模量和体积模量这两个模量在岩土分析当中则用的比较少。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 实际上，我们在用软件分析岩土问题的时候，遇到最多的是弹性模量E、压缩模量E_s和变形模量E₀。弹性模量的概念在上文中已给出，而对于压缩模量和变形模量，笔者在查阅资料之前，认为二者的区别主要在于压缩模量是室内试验得到的结果，变形模量是野外原位测试的结果。然而这种认识是不准确的，实际上二者最大的区别在于试验条件是否完全侧限（即不允许侧向变形）。压缩模量是指土在完全侧限条件下，竖向正应力与相应的变形稳定情况下正应变的比值，一般通过室内固结试验测得。变形模量则是指土体在侧向自由膨胀条件下，正应力与相应正应变的比值，既可通过现场原位试验（比如平板载荷试验、扁铲侧胀试验、旁压试验等）测得，也可以通过室内三轴压缩试验获得。&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 与弹性模量不同，测量压缩模量和变形模量的应力-应变曲线是非线性的。如图2所示，在侧限压缩条件下，压缩模量随竖向应力的增加而增加；在常规三轴条件下，变形模量随偏差应力的增加而减小。由此可见压缩模量和变形模量都具有分段性，不同压力范围有不同的取值。因此也就衍生出不同取值方法下的模量参数，如图3展示的就是变形模量的不同取值，包括了切线模量和割线模量。</p><p style="text-align: left;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557487410256.png" alt="image.png" width="302" height="279" style="width: 302px; height: 279px;"/>&nbsp; &nbsp;&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557505750853.png" alt="image.png" width="295" height="257" style="width: 295px; height: 257px;"/></p><p style="text-align: left;"><strong>&nbsp; 图2：两种室内试验的应力-应变关系曲线&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;<strong>图3：变形模量的不同模量类型</strong> &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 典型的切线模量是初始切线模量（或叫初始弹性模量），是土体应力-应变曲线初始段切线斜率最大的部分，可以用来表征土体弹性变形阶段的模量。典型的割线模量是E₅₀，对应土体峰值应力（破坏时的应力）一半时的应力与相应应变的比值，如图4。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 从图4和图5可知，土体在荷载的作用下产生变形，在外荷载卸除后，土的应力-应变关系并没有回到原点，变形中有一部分是可以恢复的，而另一部分是不可恢复的，这个过程说明了土体材料典型的弹塑性。土体回弹和再加载过程一般可以用一个模量表示，即回弹模量E_ur，假设能够回弹的变形都是弹性变形，那么回弹模量近似等于初始弹性模量，根据经验，土体初始弹性模量约为变形模量的3~5倍，所以当没有试验资料时，回弹模量一般按变形模量的3~5倍取值。这个经验十分有用，比如在使用GEO5有限元分析模块定义修正线弹性模型、Mohr-Coulomb弹塑性模型或者D-P模型时，以及使用G2定义HMC（硬化摩尔库仑）材料时，都需要输入材料的回弹模量。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557620968014.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><strong>图4：割线模量E₅₀</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557723957844.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><strong>图5：土的加载-卸载应力应变曲线</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在假定相同起始状态的条件下，三轴压缩的变形模量E₀和侧限压缩试验中的压缩模量E_s可以通过广义胡克定律推导出二者的关系，公式如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557766519790.png" alt="image.png"/></p><p>其中μ为泊松比。上式是基于线弹性假定的理论关系式，但土体并不是理想弹性体，所以按上述公式换算在大部分土体中都不太符合。在GEO5的帮助文档中也提到：实践经验表明由变形模量推导而来的压缩模量和由现场实测荷载沉降曲线得到的压缩模量往往会出现很大的不同，甚至处于不同的数量级。一般来说结构性较弱的软土比较符合这个公式。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 此外，当使用G2分析，选择Tresca材料时，需要输入不排水变形模量E_u，该值可通过室内不排水三轴压缩试验或野外原位测试试验获得。另外，GEO5有限元分析模块进行应力应变分析时，允许用户定义随深度增加的材料刚度，即土体不同深度处具有不同的模量，如图6所示，可以输入弹性模量随深度的变化率，相关理论可参考<a href="https://wen.kulunsoft.com/ques ... gt%3B。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1581557821740421.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><strong>图6：GEO5有限元模块岩土材料参数中定义随深度变化的弹性模量</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 综上所述，那么应该何时采用何种模量呢。本文建议，在一维沉降分析时，比如利用分层总和法计算沉降或者固结分析时，建议土体采用压缩模量进行分析；而在进行三维变形分析，比如边坡稳定性分析和基坑开挖分析时，土体则可以采用变形模量；而岩体和混凝土结构一般采用弹性模量进行分析。土体的初始弹性模量主要用于计算瞬时沉降。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 以上介绍的各种模量都应当通过可靠的实验来测得，如果没有试验资料，可参考地区经验取值或参考GEO5帮助文档给出的建议值。</p>

<p><strong>项目名称：</strong>山东某边坡工程</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5土质边坡稳定分析、GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>边坡开挖并设置双排桩。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603710985436.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>设计思路</strong><strong>：</strong>设计采用「土坡」模块和「有限元」模块。「土坡」模块的目的是分析抗滑桩支护后每一个危险结构面的稳定系数是否符合规范要求，以及边坡作用在抗滑桩上的剩余下滑力，为「有限元」模块分析抗滑桩变形和内力提供荷载参数。「有限元」模块的目的是分析桩身在剩余下滑力的作用下，桩身的弯矩、剪力、变形等数据，为桩身配筋提供内力参数。</p><p><strong>软件优势：</strong>1.多段线建模支持导入dxf图形，2.GEO剪贴板支持岩土材料创建，实现软件两个不同的模块之间很好的数据对接。</p><p><strong>计算结果：</strong></p><p>1.利用土质边坡稳定性分析模块计算</p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p><strong>名称 : </strong><strong>原始坡体稳定性分析</strong></p></td><td><p><strong>工况阶段 : 1</strong></p></td></tr><tr><td style="word-break: break-all;" rowspan="1" colspan="2">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603747831963.png" alt="blob.png"/><p>给定滑面的分析。</p><p><strong>边坡稳定性验算 (不平衡推力法(隐式))</strong></p><p>安全系数 = 1.07 &lt; 1.35</p><p><strong>边坡稳定性 不满足要求</strong></p><p>滑面控制点处倾角变化大于10°，计算结果可能偏危险。</p><p>滑动面前缘剩余下滑力 Fn&nbsp;= 1037.26 kN/m</p><p>剩余下滑力倾角 a&nbsp;= 2.05 °</p></td></tr></tbody></table><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td style="word-break: break-all;"><p><strong>名称 :</strong><strong>削坡+排桩支护稳定性分析</strong></p></td><td style="word-break: break-all;"><p><strong>工况阶段 : 2</strong></p></td></tr><tr><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603808892835.png" alt="blob.png"/>&nbsp;</td></tr></tbody></table><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603815295673.png" alt="blob.png"/></p><p>2岩土工程有限元分析模块</p><p>有限元建模这里不在赘述</p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p>&nbsp;<strong>名称 : </strong><strong>初始地应力分析</strong></p></td><td><p><strong>&nbsp;工况</strong><strong>阶段</strong><strong>&nbsp;: 1</strong></p></td></tr><tr><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;">结果 : 全量; 变量 : 剪应力&nbsp;XZ; 范围 : &lt;-1316.86; 1870.75&gt; kPa&nbsp;&nbsp;&nbsp;<p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603841734143.png" alt="blob.png"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603850499727.png" alt="blob.png"/></p></td></tr></tbody></table><p>　　滑坡体内的抗滑桩部分直接以梁荷载方式输入后排桩桩后滑坡推力和前排桩桩前滑体抗滑力。桩间土和嵌固段均采用弹性模型模拟，和规范中的弹簧模拟近似。以下为有限元分析计内容。</p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p>&nbsp;<strong>名称 : </strong><strong>桩身内力和位移分析</strong></p></td><td><p><strong>&nbsp;工况</strong><strong>阶段</strong><strong>&nbsp;: </strong><strong>2</strong></p></td></tr><tr><td rowspan="1" colspan="2" style="word-break: break-all;"><p>结果 : 全量; 变量 : 剪应力&nbsp;XZ; 范围 : &lt;-548.12; 1558.65&gt; kPa</p><p>M [kNm/m]，Q [kN/m]&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603886790648.png" alt="blob.png"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516603891536417.png" alt="blob.png"/></p></td></tr></tbody></table><p>　　依据有限元分析结果可得前后排桩以及连梁的最大内力值，据此可依据《混凝土结构设计规范》进行抗剪、抗弯配筋验算，这里不再赘述。</p><p>　　详细理论和计算过程可以参考工程实例手册：<a href="/dochelp/121" target="_self">门型抗滑桩+锚索(杆)设计——以贵州某边坡工程为例</a></p><p><br/></p>

<p>　　GEO5深基坑支护结构分析模块不久便会加入双排桩设计功能，如果需要进行双排桩设计验算的话，GEO5岩土工程有限元分析模块也是可以满足要求的，这里给大家简单展示一个双排桩有限元分析案例，有需要的朋友可以下载研究一下。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599368908296.png" alt="1.png"/></p><p style="text-align: center;">图1&nbsp;&nbsp;z方向位移云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599420365739.png" alt="2.png"/></p><p style="text-align: center;">图2&nbsp;&nbsp;x方向位移云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599444459577.png" alt="3.png"/></p><p style="text-align: center;">图3&nbsp;&nbsp;双排桩桩身弯矩</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516600186587144.png" alt="4.png"/></p><p style="text-align: center;">图4&nbsp;&nbsp;双排桩桩身位移和地表沉降</p><p style="line-height: 16px;"><img style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;" src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... t%3Ba style="font-size:12px; color:#0066cc;" href="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="双排桩源文件.zip">双排桩源文件.zip</a></p>

<p><strong>项目名称：</strong>某深基坑项目</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>基坑分步开挖，岩土材料从上之下分别为杂填土、粉质粘土~砂质粘土、粉质粘土、粘质粉土~砂质、粘土、细砂、圆砾。</p><p>&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133702347439.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>基坑开挖支护项目计算较难，本案例分步开挖，表面喷锚，利用梁单元模拟。</p><p>详细点击：https://wen.kulunsoft.com/ques ... gt%3B软件优势：</strong>GEO5「岩土工程有限元分析」模块可以考虑做基坑挖方工程，此项目即采用该模块实现分步开挖计算。</p><p><strong>过程与结果：</strong></p><p><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133785822214.png" alt="blob.png"/></strong></p><p><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133812225757.png" alt="blob.png"/></strong></p><p><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133766125089.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133834847809.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133859122058.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133888103499.png" alt="blob.png"/></p><p>等效塑性如上图，边坡稳定性均满足要求。</p><p><br/></p>

<p><strong>项目名称：</strong>某基坑填方支护项目</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>基坑采用地下连续墙+锚杆支护，填方高度8m，岩土材料为粉土和砂土。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766225701461.png" alt="1.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>基坑填方支护项目计算较难，采用一般有限元软件模拟较难收敛。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「岩土工程有限元分析」模块可以考虑做基坑填方工程，此项目即采用该模块实现分步填方计算。</p><p>计算结果：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766556598671.png" alt="2.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766572103354.png" alt="3.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766591316349.png" alt="4.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766626102430.png" alt="5.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766637273338.png" alt="6.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766645235890.png" alt="7.png"/></p>

<p>　　GEO5有限元渗流模块计算不收敛时，应适当简化模型、结合实际经验调整相关参数可增加计算的收敛性。下面以近期某客户发来的项目为例，说明如何简化模型及调整哪些参数。</p><p>　　该项目为土石坝渗流分析，模型如下所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694317188428.png" alt="blob.png"/></p><p>　　加密网格后，显示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694337416966.png" alt="blob.png"/></p><p>　　由于模型过于复杂，划分网格后现错误提示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694355154217.png" alt="blob.png"/></p><p>　　在GEO5有限元中，当网格划分出现过多错误提示时，若不修改，可能会导致计算结果不收敛。因此需要适当的简化模型，针对本项目，简化之处有：</p><p>　　1、模型中有些地方较复杂，建议简化，以提高网格划分质量，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694378764216.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694388109333.png" alt="blob.png"/></p><p>　　简化后，如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694408739290.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694418135747.png" alt="blob.png"/></p><p>　　此时再划分网格，软件不再显示网格质量差的提示。</p><p>　　2、大坝最上方为混凝土墙，可以直接用不排水边界条件代替即可，简化模型。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694437110412.png" alt="blob.png"/></p><p>　　重新划分完网格之后，此时软件不再有错误提示，显示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694454378189.png" alt="blob.png"/></p><blockquote><p>注：针对复杂模型，建议地层线用dxf多段线导入，其他内部点线用dxf模板导入后用有限元中的自由点和自由线定义，这样方便后期修改，本模型中内部点线就是这样建成的。</p><p>GEO5多段线建模，<a href="/dochelp/19" target="_blank">点击这里</a>查看。</p></blockquote><p>　　修改完模型之后，计算结果还是不收敛，最后查明原因为相关渗透参数输入不正确。将渗透系数修改完之后计算收敛，结果如下图所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694477664285.png" alt="blob.png"/></p><blockquote><p>注：关于渗透系数如何取值，<a href="/dochelp/912" target="_blank">点击这里</a>查看软件自带帮助中的相关说明。</p></blockquote><p>　　至此，关于有限元渗流模块中的注意事项至此结束，如有更好的想法欢迎在下方留言讨论。</p><p>案例源文件：<img src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... ot%3B style="line-height: 16px; vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="有限元渗流稳定分析-简化- modified van Genuchten.rar" style="line-height: 16px; font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">有限元渗流稳定分析-简化- modified van Genuchten.rar</a></p>

<p><strong>项目名称</strong>：湖北某基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5深基坑支护结构设计+深基坑支护结构分析+岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用多排预应力锚杆支护，支护桩为桩径0.5m，桩间距0.9m的混凝土灌注桩，坑外作用有一定深度的基础荷载。基坑深度7.5m，岩土材料从上之下分别为素填土、粉质黏土、粉土、卵石。</p><p>施工过程为：深0.2m处添加锚杆（预应力120kN） → 开挖3.3m → 深2.8m处添加锚杆（预应力280kN） → 开挖5.7m → 深5.2m处添加锚杆（预应力270kN） → 开挖7.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494069981101972.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>坑外基础荷载具有一定的深度，不能直接作用在地表上。多排预应力锚杆将导致坑外土压力变化，不再是主动土压力。</p><p><strong>软件优势：</strong>采用GEO5「深基坑支护结构设计」模块通过经典法（等值梁法或静力平衡法）快速确定大致的支护结构嵌固深度，再采用GEO5「深基坑支护结构分析」模块计算结构的变形、内力和配筋。由于施加了预应力锚杆，若土体位移不够大，不足以产生主动土压力，那么弹性支点法（假设坑外土压力始终为主动土压力）可能不再适用于此情况，最终选择弹塑性共同变形法（坑外土压力随结构变形变化）计算。最后采用GEO5「岩土工程有限元分析」模块对计算结果进一步复核。</p><p><strong>部分计算结果</strong>：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070034839122.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「深基坑支护结构设计」中计算得到的嵌固深度和土压力合力分布，最终采用支护桩长度为15m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070049116496.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070056830597.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070061321447.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「深基坑支护结构分析」中最后一个工况阶段结构的位移、内力和计算土压力的合理分布，可以看到结构位移较大，被动区已经全部达到塑性状态，设计方案较冒进。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070074985393.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「岩土工程有限元分析」中得到的最后一个工况阶段中土体的等效塑性应变分布，可以看到被动区和主动区均进入了塑性状态，和GEO5「深基坑支护结构分析」中得到的结论一致。</p><blockquote><p>注：桩单元附件优化网格后可以得到更精确的塑性区分布。</p></blockquote>

<p><strong>项目名称</strong>：摩洛哥某基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5深基坑支护结构分析、GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用放坡+坑中坑拉森钢板桩支护，基坑深度4.7m，坑中坑深度6m，采用坑内降水。岩土材料从上至下分别为素填土、粉土、细砂和粉砂。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951310456200.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951321718076.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951335681427.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951344112511.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>坑中坑拉森钢板桩支护，基坑降水，如上图所示。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「深基坑支护结构分析」模块可以考虑做坑中坑拉森钢板桩支护，「岩土工程有限元分析」模块可以做坑内降水分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951898328426.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951941553859.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951922715298.png" alt="blob.png"/></p><p>计算结果：</p><p><strong>边坡稳定性验算</strong><strong> (</strong><strong>毕肖普法</strong><strong>(Bishop))</strong></p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>滑面上下滑力的总和 :</p></td><td><p>Fa =</p></td><td><p>188.53</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>滑面上抗滑力的总和 :</p></td><td><p>Fp =</p></td><td><p>346.38</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>下滑力矩 :</p></td><td><p>Ma =</p></td><td><p>2198.27</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr><tr><td><p>抗滑力矩 :</p></td><td><p>Mp =</p></td><td><p>4038.76</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr></tbody></table><p>安全系数 = 1.84 &gt; 1.35</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951394640013.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951404138338.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951411674746.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951422691371.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951429959406.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951437348323.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951445120043.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951454695566.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951462997945.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493988349380500.png" alt="blob.png"/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：甘肃某深基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5岩土工程有限元分析、GEO5土质边坡稳定分析、GEO5土钉边坡支护设计</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用放坡开挖+土钉支护设计，放坡共分为两个台阶。隧道外围设置抗拔桩和抗拔地锚，减少基坑开挖卸载引起的坑底隆起对隧道的影响。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304067730535.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>在已有隧道上方开挖基坑，不仅要分析基坑的稳定性，还要分析基坑开挖对隧道的影响。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「土质边坡稳定分析」模块用于分析土钉支护后的基坑整体稳定性，GEO5「土钉边坡支护设计」模块用于分析每一级土钉的内部稳定性，GEO5「岩土工程有限元分析」用于分析基坑开挖对隧道的影响 – 隧道衬砌的变形和内力变化。利用GEO5模块之间的数据对接功能，可以方便的在不同模块之间切换，大大减少了数据的重复录入工作。</p><p><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304107976737.png" alt="blob.png"/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304112195109.png" alt="blob.png"/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304119124134.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>部分计算结果</strong>：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304131579227.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">最后一个工况阶段的衬砌弯矩</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304144121185.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">未施加抗拔桩的土体z向位移</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304184498998.png" alt="blob.png"/></p><p>边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))</p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>滑面上下滑力的总和 :</p></td><td><p>Fa&nbsp;=</p></td><td><p>931.37</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>滑面上抗滑力的总和 :</p></td><td><p>Fp&nbsp;=</p></td><td><p>1246.20</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td style="word-break: break-all;"><br/></td><td><br/></td><td><br/></td><td><br/></td></tr><tr><td><p>下滑力矩 :</p></td><td><p>Ma&nbsp;=</p></td><td><p>31349.81</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr><tr><td><p>抗滑力矩 :</p></td><td><p>Mp&nbsp;=</p></td><td><p>41947.17</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr></tbody></table><p>安全系数 = 1.34 &gt; 1.30</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p style="text-align: center;">基坑的整体稳定性分析</p>

<p>　　<span style="line-height: 1.5em;">使用GEO5有限元模块模拟填方项目时，需要注意两点：一、建好模型后，第一步应进行初始地应力分析，即在此工况阶段内冻结填方区域进行应力应变分析；二、若填方工程变形较大，则计算结果较难收敛，此时建议按照施工步骤分阶段分析。</span></p><p>　　下面举例说明分析步骤，此工程项目为一加筋土填方工程，填方高度约为50m。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">第一步：建模。</span></strong></p><p>　　在分析设置界面中选择应力应变分析，并设置好相关的设计规范/计算方法等，如图1所示。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176431152238.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 分析设置选项</p><p>　　在「多段线」、「岩土材料」、「指定材料」界面中输入好相关参数，结果如图2所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176458118172.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 地层模型</p><blockquote><p>注：建模时可通过导入dxf文件节省建模时间，具体教程点击这里：<a href="/dochelp/19" target="_blank">多段线建模</a>。</p></blockquote><p>　　设置好加密类型后，点击「网格生成」，网格划分模型如图3所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176475130712.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 有限元网格划分</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">第二步：添加工况阶段1，进行初始地应力分析。</span></strong></p><p>　　在「激活/指定冻结分区」界面中，冻结填方区域，如图4所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176488130621.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 冻结填方区域</p><p>　　冻结填方区域后，点击「分析」，进行初始地应力分析，分析结果如图5所示（z向位移为零）。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176500138317.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 初始地应力分析（有效应力Z向）</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">第三步：添加工况阶段2，进行填方+筋材分析。</span></strong></p><p>　　在「激活冻结分区」激活填方区域，添加好筋材信息，如图6所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176549689160.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 填方+筋材信息</p><p>　　点击「分析」，分析结果如图7所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176559443722.png" alt="blob.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">图7 填方+筋材作用下Z向位移图</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">第四步：添加工况阶段3，模拟超载对填方工程的影响。</span></strong></p><p>　　点击「超载」，添加相关信息，如图8所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176568714473.png" alt="blob.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">图8 超载信息</p><p>　　点击「分析」，结果如图9所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493176585716020.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 超载作用下填方工程Z向位移图</p><p>　　至此，如何用有限元模块模拟填方工程的思路基本介绍完毕，如有更好的想法，欢迎在下方留言与我们交流。</p><p>例题源文件见附件：<img src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... ot%3B style="color: rgb(107, 122, 140); font-size: 14px; line-height: 16px; white-space: normal; vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... gt%3B有限元模拟填方工程.rar</a>。</p><p><br/></p>

<p>　　本帖简单地介绍一下如何使用GEO5有限元模块对某机场边坡的稳定性进行数值分析。</p><p>　　<span style="color: #00B050;">有限元强度折减法是边坡稳定性问题中经常采用的有限元分析方法。强度折减法的基本原理是将坡体强度参数（粘聚力和内摩擦角值）同时除以一个折减系数F，得到一组新的值，然后作为新的材料参数输入，再进行试算，利用相应的稳定判断准则，确定相应的F值为坡体的最小稳定安全系数，此时坡体达到极限状态，发生剪切破坏，同时又可得到坡体的破坏滑动面。</span></p><p>　　本帖以贵州某机场边坡加固工程为分析案例，简单介绍采用GEO5岩土工程有限元分析计算模块进行边坡稳定性数值分析的操作过程，这里要特别感谢GEO5用户提供的案例支持。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301475865241.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 边坡计算模型</p><p style="text-align: center;">表1 岩土材料参数表</p><p style="text-align: center;">&nbsp;&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301500253784.png" alt="image.png"/></p><p><strong>　　工况阶段[建模]</strong></p><p>　　首先导入DXF边坡模型文件，在[分析设置]中选择分析类型为“边坡稳定分析”。在[岩土材料]界面中，根据表1《岩土材料参数表》添加岩层材料，所有岩土层材料的模型均选择“Drucker-Prager模型”。所有的岩土材料都添加完成以后，在[指定材料]界面中将材料指定给各自对应的地层。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301514624876.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 指定岩土材料</p><p>　　最后对模型进行网格划分操作，点击[网格生成]命令，在[网格生成]设置界面中设置网格边长为4.0m，勾选网格平滑，最后点击[启动网格生成]按钮。</p><p>　　<strong>工况阶段[1]</strong></p><p>　　点击进入工况阶段[1]，在本工况中计算分析边坡在自然条件下的稳定性。在[模式]菜单中点击[激活/冻结分区]命令，将坡脚反压填土区（分区2）进行冻结操作。在[分析]<span style="line-height: 1.5em;">界面中点击</span><span style="line-height: 1.5em;">[</span><span style="line-height: 1.5em;">开始分析按钮</span><span style="line-height: 1.5em;">]</span><span style="line-height: 1.5em;">，通过一段时间的求解即可得到边坡在天然条件下的安全系数和潜在滑动面位置。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301528698260.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 边坡塑性应变分布云图</p><p>　　计算结果显示自然条件下边坡稳定性安全系数为1.05，边坡已经接近滑动破坏临界状态。从边坡塑性应变分布云图中可以看到塑性应变比较集中的区域呈带状分布，这条区域带就代表了边坡潜在的滑动破坏区域。</p><p>　　由于篇幅原因，在这里就不演示边坡加固工况的计算过程了，其操作方法与工况1大同小异。有兴趣的朋友还可以将计算得到结果与极限平衡法计算得到结果进行比较。</p><p><br/></p>

<p>　　本工程案例为碎石土心墙堆石坝，坝高136m，坝顶宽12m，坝底宽71m。图1为坝体剖面图。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301658445588.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 坝体剖面图</p><p>　　首先在工况阶段[建模]中进行分析设置、添加岩土材料、导入几何模型及划分网格等。GEO5支持直接导入在CAD等软件中已经建好的DXF模型文件。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301672475580.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 导入坝体模型</p><p>　　在[分析设置]中选择分析类型为“稳定流”，勾选“详细结果”复选框。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301684988915.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 分析设置</p><p>　　添加完所有的坝体材料以后，在[指定材料]界面中将材料指定给各自对应的部位。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301694775477.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 指定坝体材料</p><p>　　接着通过创建自由线来确定混凝土防渗墙在地基中的位置，最后对模型进行网格划分操作。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301706437722.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 生成网格</p><p>　　点击进入工况阶段[1]，在[梁]设置界面中添加防渗墙。接着通过[线渗透边界]设置渗流边界条件，这里将上游水位高程设置为62.0m，下游边界类型设置为“溢出边界”。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301718861785.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 边界条件设置</p><p>　　设置好边界条件以后，在[分析]界面中点击[开始分析按钮]，通过短暂的求解即可得到坝体的渗流特征计算结果。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301730747915.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 孔隙水压力分布云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301742458576.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 总水头分布云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301755684981.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 渗流矢量图</p>

<p>　　本基坑工程开挖深度为15m，基坑宽20m，采用的支护方式为钻孔灌注桩加钢管内支撑，灌注桩混凝土型号为C30，桩身直径为800mm，桩间距为1.5m，嵌固深度为5.0m。内支撑共设有三道，采用的钢管直径为609mm，厚度为16mm，内支撑水平间距为3m。</p><p>　　<strong>本案例共分为以下七个工况阶段：</strong></p><p>　　1) 在工况阶段[建模]中进行分析设置、添加岩土材料、建立几何模型、设置接触面类型及生成网格等。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394283973126.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 基坑建模</p><p>　　2) &nbsp;在工况阶段[1]中计算场地初始地应力分布。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394303299384.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 初始应力分布云图</p><p>　　3)在工况阶段[2]中模拟基坑放坡开挖至-2m时，基坑周围土体应力变化及土体变形情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394318696522.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 基坑放坡开挖后场地竖向变形分布云图</p><p>　　4)在工况阶段[3]中添加钻孔灌注桩及施工荷载、降低场地地下水位，模拟钻孔灌注桩及场地地下水位降低完成以后，在施工荷载作用下基坑周围土体应力变化及土体变形情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394334881569.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4基坑场地竖向有效应力分布云图</p><p>　　5) 在工况阶段[4]中模拟设置第一道内支撑并将基坑开挖至-7.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394353654778.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 开挖至-7m后基坑场地竖向变形分布云图</p><p>　　6)在工况阶段[5]中模拟设置第二道内支撑并开挖至-11.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394370223036.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 开挖至-11m后排桩法向变形分布图</p><p>　　7) 在工况阶段[6]中模拟设置第三道内支撑并开挖至-15.0m后基坑、排桩及周围土层的变形情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394386404046.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 开挖至-15m后基坑场地竖向变形分布云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394407458000.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 开挖至-15m后排桩弯矩分布图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1687394431567954.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 开挖至-15m后排桩法向变形分布图</p>

<p>　　岩土工程有限元分析计算模块是GEO5一个非常重要的分析模块，该模块包含的分析类型包括：应力应变分析、稳定流非稳定流分析、边坡稳定分析及固结分析。</p><p>　　今天就给大家简单地介绍一下本模块中可以使用的材料模型种类及相应的特点。材料模型是用来反映材料应力应变数学关系的表达式，也称为本构方程或本构关系数学。这些模型可以分为两类——<strong>线性模型和非线性模型</strong>。</p><p><strong>　　1.其中线性模型包括线弹性模型和修正线弹性模型</strong></p><p>　　线弹性模型是最基本的材料模型，它采用Hooke定律，假设应力和应变之间是线性关系。对岩土材料来说，<span style="color: #00B050;">只有当施加的荷载相对较小时才能使用线弹性模型</span>，因为当进行卸载时，卸载回弹的变形通常小于总的变形，</p><p>　　而修正线弹性模型在将加载和卸载阶段分别采用不同的弹性模量，可以反映卸载后再加载到卸载前这段过程中岩土体的应力应变情况。<span style="color: #00B050;">线性模型对材料应力应变的分析相对较快，但不是非常精确。</span>当只关注岩土体应力或应变的状态时，可以使用这种模型。<span style="line-height: 1.5em;">　</span></p><p><strong>　　2.基本的非线性模型可以进一步分为两种类型</strong></p><p>　　<strong>第一类模型基于Mohr-Coulomb（莫尔-库伦）破坏准则。</strong>Drucker-Prager模型，Mohr-Coulomb弹塑性模型，修正Mohr-Coulomb弹塑性模型都属于这一类。这类模型可以模拟材料的硬化和软化，且其共同特点是当沿着静水压力轴（σ1=σ2=σ3）对材料施加压力时，材料只发生弹性变形。</p><p>　　<strong>第二类模型的代表模型是修正Cam-clay模型（修正剑桥模型）</strong>，广义Cam-clay模型（广义剑桥模型）和亚塑性模型，这类模型的理论基础是临界状态土力学。</p><p>　　1)Mohr-Coulomb弹塑性模型采用了弹塑性理论，能较好地描述土体的破坏行为，<span style="color: #00B050;">主要适用于在单调荷载下以颗粒结构为特征的材料</span>，如土壤，可以用于低坝、边坡等稳定性问题的分析。</p><p>　　2)修正Mohr-Coulomb弹塑性模型（MCM）对Mohr-Coulomb屈服面中的尖角进行了平滑处理。</p><p>　　3)Drucker-Prager模型修正了Mohr-Coulomb屈服函数，消除了由尖角造成的奇异点。<span style="color: #00B050;">适用于实质上是单调加载的场合</span>，如土基的极限荷载分析。它最适合用于仿真有内摩擦力的材料。　　</p><p>　　4)修正的Cam-clay模型为等向硬化的弹塑性模型，它修正了剑桥模型的弹头形屈服面，采用帽子屈服面（椭圆形），以塑性体应变为硬化参数，能较好地描述黏性土在破坏之前的非线性和依赖于应力水平或应力路径的变形行为，本模型从理论上和试验上都较好地阐明了土体的弹塑性变形特征，是应用最为广泛的软土本构模型之一。</p><p>　　5)广义Cam clay模型对MCC（修正剑桥模型）进行了很大的改进，尤其是对模拟处于超临界区域的岩土材料进行了优化。</p><p>　　6)亚塑性模型适用于较软的细粒土。它属于临界状态模型（修正剑桥模型，广义剑桥模型），但是亚塑性模型可以同时反映岩土体在加载和卸荷时的非线性应力应变行为。和其他基于弹塑性理论的模型相比较，亚塑性模型可以只计算总应变，因此，<span style="color: #00B050;">亚塑性模型中并不区分弹性应变和塑性应变。</span>在其他模型中，潜在滑动面的类型和位置可以通过绘制等效塑性偏应变来表示，但是，在亚塑性模型中，潜在滑动面可以通过机动摩擦角的分布来表示。</p><p>　　这里只简单介绍了每个材料模型的特点，具体的介绍请参照GEO5岩土工程有限元分析软件帮助中的岩土材料部分。选择一个合适的材料模型对于预测岩土材料的真实应力和应变是非常重要的，所以朋友门在使用有限元软件进行岩土设计分析时，首先要对材料模型有所了解。</p><p><br/></p>

<p>　　填料压实度不高或蠕变效应均会导致路堤本身填筑材料发生沉降，该部分沉降「地基固结沉降分析」模块不能进行计算，因该模块的计算原理是基于“太沙基一维固结理论”。那工程中需要计算这部分沉降该怎么办呢？这里给大家介绍一种方法，就是利用「岩土工程有限元分析」模块进行计算分析。源文件：&nbsp;<ignore_js_op><img src="http://www.bbs.kulunsoft.com/s ... ot%3B border="0" class="vm" alt="" style="word-wrap: break-word; vertical-align: middle;"/>&nbsp;<a href="http://www.bbs.kulunsoft.com/f ... gt%3B路堤沉降计算.rar</a>&nbsp;</ignore_js_op><span style="line-height: 1.5em;">　</span></p><p>　　下面以一个简单的案例进行说明：</p><p>　　<strong>一、工程概况&nbsp;</strong></p><p>　　在一个不透水的黏土层上填筑路堤，路堤分两步进行填筑，分别计算两次填筑过程中路堤的最终沉降值。</p><p>　　<strong>二、工况阶段</strong></p><p>　　本算例采用「岩土工程有限元分析」模块，分三个工况阶段。</p><p>　　工况阶段1：建立模型</p><p>　　工况阶段2：计算初始地应力</p><p>　　工况阶段3：第一次填方完成，计算沉降量</p><p>　　工况阶段4：第二次填方完成，计算沉降量。</p><p>　　<strong>三、计算流程</strong></p><p>　　<strong>工况阶段1：</strong></p><p><strong>　　分析设置 <strong>：</strong></strong><span style="line-height: 1.5em;">在「分析设置」中选择「分析类型」为“应力应变分析”。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301934210636.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">　图1 分析设置&nbsp;</p><p>　　<strong>多段线&nbsp;<strong>：</strong></strong><span style="line-height: 1.5em;">点击界面右侧的「多段线」按钮，按照工程实践建立多段线模型。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301947819587.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图2 建立模型多段线&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>岩土材料<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">点击 「岩土材料」按钮，按照工程实际依次建立地基土及路基土的岩土材料参数。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301960586735.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图3 设置岩土参数&nbsp;&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>指定材料<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">点击 「指定材料」按钮，将岩土材料指定给各个土层，其中填土材料为路堤，黏土材料指定给与填土接触的土层。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301974974519.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图4 指定岩土参数</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">&nbsp;　　<strong>生成网格<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">点击「网格生成」按钮，在出现的界面里选择合适的网格边长，这里选择1.00m，勾选「网格平滑」，点击「启动网格生成」按钮，生成网格。必要的情况下， 可以对某些重点区域进行网格加密，例如路堤和地基的接触位置。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301986884226.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图5 生成初始模型网格</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>工况阶段2：</strong></span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>冻结路堤<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">初始条件下没有路堤，这里我们采用冻结的方式排除这一情况。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301999246812.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图6 冻结路堤</span></p><p><strong style="line-height: 1.5em;">　　设置边界条件<strong>：</strong></strong><span style="line-height: 1.5em;">通常情况下GEO5都会为我们自动设置好边界条件，这里我们采用默认的边界条件。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302011649340.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图7 限制模型边界条件&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>添加地下水位<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">点击「地下水」按钮，按照实际工程在地基土中添加地下水位。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302023426640.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图8 添加地下水位线</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">&nbsp;　　<strong>初始地应力分析<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">点击「分析」按钮，计算初始地应力。图中界面左上角的下拉菜单栏可根据实际需要参数进行选择。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302034686021.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图9 初始地应力分析下沉降为零&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>工况阶段3：</strong></span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>激活路堤，进行第一步填方<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em;">再添加一个新的工况，选择「激活/冻结分区」按钮，对第一次填方进行激活。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302046854568.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图10激活路堤&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>填方沉降分析&nbsp;<strong>：</strong></strong></span><span style="line-height: 1.5em; text-align: center;">选择「分析」按钮，对第一次填方后的路堤沉降进行分析，其最大沉降量为34.6mm。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302059470004.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图11第一次填方沉降云图&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>工况阶段4：</strong></span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　这一工况与工况阶段2操作相同，激活第二部填方然后分析，不在赘述。其最大沉降量为62.1mm。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597302072267616.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">图12第二次填方沉降云图</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　<strong>四、总结</strong>&nbsp;</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　至此，有关于路堤沉降分析的计算得到了很好的解决。</span></p><blockquote><p><span style="line-height: 1.5em;">这里需要注意的是，得到的沉降结果为最终沉降结果，并没有考虑时间效应，即地基固结的影响。</span></p></blockquote><p><span style="line-height: 1.5em;">　　在本案例中，第一个填方完成以后得到的沉降实际上相当于第一个填方完成后，土体完全估计后的沉降。在实际施工过程中，我们可能不能等待土体完全固结在进行第二步填方，那么此时就需要考虑固结对地基沉降的影响。此时，可以依然通过「岩土工程有限元分析」模块进行计算，只要分析时选择分析类型为「固结分析」即可。</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　这里还需要强调的一点是，很多人想要考虑路堤本身沉降随时间的变化。实际上这一点无需考虑。首先，路堤中并没有地下水，不存在固结问题；其次路堤填料的渗透率通常很高，即使有水，固结也可以很快完成。而对于蠕变效应，通常蠕变变形并不会很大，其次，这部分在实际设计中也不会考虑。</span></p>

<p>有用户反馈GEO5有限元很容易上手，但是不收敛时不知道怎么处理。收敛问题实际上是可以有效解决的，这也是初学者面临的一个主要问题，以下介绍几种常用的解决收敛问题的方法。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">1. 对于发生不合理塑性应变的区域（例如模型边界、桩底、坑底等位置）或者对有限元分析收敛结果产生影响时，可采用弹性区来处理。</span></strong></p><p>如下图所示，如果不定义弹性区，分析将会在加载到总荷载的87.5%时不收敛终止，且塑性应变只会在单独的单元内发展。此时，可通过定义弹性区来解决上述问题。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1605842670725730.png" alt="image.png" width="443" height="343" style="width: 443px; height: 343px;"/></p><p>在模式菜单中选择「弹性区」，通过输入多个点构成一个多边形区域，即为要创建的弹性区。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1605842760498355.png" alt="image.png"/></p><p>如图所示，创建弹性区后便解决了不收敛问题，并且此单元内的应变也向相邻的单元发展。但值得注意的是，对于合理的塑性变形，则说明结构本身不稳定，不可采用此法强制处理。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1605842785426482.png" alt="image.png"/></p><p><strong><span style="color: #FF0000;">&nbsp;2. 如果提示超出迭代次数或者荷载步松弛次数，可在分析设置中修改相应的迭代次数和松弛次数的值。</span></strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1605842800145958.png" alt="image.png"/></p><p><strong><span style="color: #FF0000;">3. 如果提示网格划分警告，将采用错误分析功能，则需对网格进行加密优化，或者简化模型。</span></strong></p><p><strong><span style="color: #FF0000;">4. 根据收敛计算情况修改误差容差，位移误差、不平衡力误差、能量误差等。</span></strong>误差改大以后精度会降低，但收敛性和计算效率会大大提高。再满足计算和研究要求的前提下，也可以作为解决不收敛问题的一种好方法。</p>