编写部分文件

时间：2024-11-06 百科知识版权反馈

【摘要】：geo分析步设置正确与否，直接影响到整个分析结果的精度。为了模拟路堤和路面的实际填筑过程，在geo分析步采用“＊model change，remove”关键字来杀死路堤和路面单元。在ABAQUS Command环境下，运行abaqus job＝softpave int。用ABAQUS/Viewer打开生成的softpave.odb文件。

6.3.2　编写部分inp文件

1）softpave.inp中的内容

用文本编辑器打开softpave.inp，可以看到该文件主要包含了以下内容：

（1）文件头（Heading）

（2）部件（Parts）

提示：由于在装配（Assembly）模块中，将部件实体设为独立实体（Independent）（mesh on instance），因此该部分仅包含了下列两行：

＊Part，name＝softpave

＊End Part

（3）装配件（Assembly）

＊.inp文件中这部分内容几乎占有全部文件的80％以上，包含了结点和单元定义、材料截面属性定义、部件实体和集合定义等。这部分内容完全包含在以下两条语句之间：

＊Assembly，name＝Assembly

……（省略）

＊End Assembly

（4）材料属性定义（Material）

该部分内容仅有如下所示的语句：

＊Material，name＝AC20

＊Material，name＝ATB

……

这主要是由于在Property模块中并没有输入材料参数值的缘故。需要在inp文件中补充完善。

2）编写inp文件

（1）材料属性定义

·线弹性材料

线弹性材料的属性定义很简单，只需采用“＊ELASTIC”选项即可。AC20的材料定义如下所示，其他路面结构材料以及砂垫层材料的材料定义类似。

＊Material，name＝AC20

＊Elastic

1.2e＋06，0.3

提示：本例中，应力单位采用kPa，长度单位采用m。

·弹塑性材料

对于Drucker－Prager（D－P）弹塑性模型，塑性用“＊Drucker Prager”和“＊Drucker Prager Hardening”进行定义；对于Clay plasticity模型，塑性用“＊Clay Plasticity”进行定义。弹性定义同上。

路堤填土的材料定义如下，淤泥质黏土的材料定义类似。

＊Material，name＝SG

＊Drucker Prager

　28.7，1.，28.7

＊Drucker Prager Hardening，type＝SHEAR

　170.1，0.

　649.9，0.035

　740.3，0.050

　801.4，0.073

　840.8，0.091

＊Elastic

　20000，0.4

粉质黏土的材料定义如下：

＊Material，name＝soft2

＊Clay Plasticity，intercept＝2.2

　0.07，1.27，0.，1.，1.

＊Permeability，specific＝10

　0.000 06，0.

＊Porous Elastic

　0.02，0.31，0

提示：“＊Permeability”用来定义材料的渗透性；“＊Porous Elastic”用于定义材料的孔隙弹性。

（2）初始条件（＊INITIAL CONDITIONS）定义

用“＊INITIAL CONDITIONS”可以定义初始孔隙比（Void ratio values）、有效应力（Effective stresses）、孔隙压力（Pore fluid pressures）等。这是软土地基固结分析的难点之一。

本例中初始孔隙比定义如下：

＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝RATIO

　sand，1.8

　soft1，1.2

　soft2，1.02

提示：＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝RATIO的数据行用法如下：

＜结点集或结点号＞，＜第一个孔隙比＞，＜第一个竖向坐标＞，＜第二个孔隙比＞，＜第二个竖向坐标＞

如果省略坐标值和第二个孔隙比，将定义恒定的孔隙比分布。

根据需要，上述数据行可多次重复。

这里需要强调的是，对于二维问题，其竖向坐标一定是y轴；对于三维问题，其竖向坐标一定是z轴。下同。

初始有效应力定义如下：

＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝STRESS，GEOSTATIC

sand，0，0，－10，－0.5，0.428 6，0.428 6

soft1，－10，－0.5，－18.8，－1，0.428 6，0.428 6

soft1，－18.8，－1，－212.4，－12，0.428 6，0.428 6

soft2，－212.4，－12，－354.8，－20，0.428 6，0.428 6

提示：＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝STRESS，GEOSTATIC的数据行用法如下：

＜结点号或结点集＞，＜第一个竖向有效应力＞，＜第一个竖向坐标＞，＜第二个竖向有效应力＞，＜第二个竖向坐标＞，＜第一个横向应力系数＞（x方向），＜第二个横向应力系数＞（省略时，认为与第一个系数相同）

在计算竖向有效应力时，主要考虑材料的容重和层厚，这里的容重为材料的干容重，与是否位于水位线以下没有关系，即不考虑水的浮力影响。

根据需要，上述数据行可多次重复。

初始孔隙压力定义如下：

＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝PORE PRESSURE

sand，0，0，0，－0.5

soft1，0，－0.5，0，－1

soft1，0，－1，110，－12

soft2，110，－12，190，－20

提示：＊INITIAL CONDITIONS，TYPE＝PORE PRESSURE的数据行用法如下：

＜结点集或结点号＞，＜第一个流体孔隙压力＞，＜第一个竖向坐标＞，＜第二个流体孔隙压力＞，＜第二个竖向坐标＞

根据需要，上述数据行可多次重复。

提示：＊INITIAL CONDITIONS的用法参见ABAQUS在线文档《ABAQUS Keywords Reference Manual》。

上述三种类型的初始设置，应与下述geo分析步中的数据（材料的容重等）设置相协调，也即达到初始的地应力平衡。

（3）geo分析步的设置

geo分析步设置正确与否，直接影响到整个分析结果的精度。用“＊Geostatic”关键字可用来检验施加载荷和边界条件的模型中地应力场是否平衡，在必要时还可迭代以获得初始地应力场平衡。

为了模拟路堤和路面的实际填筑过程，在geo分析步采用“＊model change，remove”关键字来杀死路堤和路面单元。在后续的分析步中可采用“＊model change，add”来重新激活这些单元。

完整的geo分析步如下：

＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－1

＊＊STEP1：geo

＊＊

＊Step，name＝geo，nlgeom＝YES，unsymm＝YES

＊Geostatic

＊Boundary

bottom，1，2

left，1，1

right，1，1

inisurf，8，8

＊model change，remove SG44

SG33

SG22

SG11

CTB

ATB

AC20

SMA

＊＊

＊＊LOADS

＊＊

＊Dload

sand，by，－20

soft1，by，－17.6

soft2，by，－17.8

＊End Step

提示：将材料属性定义、初始条件定义和geo分析步的内容，替换softpave.inp文件中“＊End Assembly”关键字行后的所有内容，并保存文件。

在ABAQUS Command环境下，运行abaqus job＝softpave int。用ABAQUS/Viewer打开生成的softpave.odb文件。点击左侧工具区按钮，依次点击菜单［Result］→［Field Output…］，弹出Field Output对话框，将Output Variable设为U，将Component设为U2，点击按钮。