达索系统SIMULIA Abaqus在建筑工程行业中的应用之一

寂静回声

地下工程及深基础工程的建设安全与质量、施工环境保护，是城市建设者应优先考虑的问题。岩土介质本身非常复杂，如岩土的结构、孔隙、密度、应力 历史、荷载特征、孔隙水及时间效应等等。

Abaqus可以很好地模拟岩土的力学性能及对岩土工程的各个方面进行模拟包括非线性应力-应变关系、瞬态固结、稳态流变、井点降水、土体液化分析、施工过程、岩土的应力-变形与稳定性、边坡应力及稳定性、边坡和硐室锚固效应分析、路基、底座、深基坑、桩等的承载能力与沉陷分析、土体与钢筋混凝土道路主体间的相互作用、锚固钢缆、 预应力钢筋、钢支撑、隧道加强筋等钢结构与岩土和混凝土在温度和外力作用下裂隙的分布与扩展过程模拟。
工程结构总是按照一定的操作顺序施工的，控制条件不一定是施工结束时，而往往在施工过程中。岩土工程分析要动态地模拟施工过程中结构形体的变化、材料的演变、约束与外载条件的改变等。这是与材料非线性、几何非线性或边界非线性而不同的一种非线性，只能用计算过程的模拟才能体现出来，也就是说岩土工程分析应当是一种动态的过程分析，只有进行过程分析，其结果才是合理的。

岩土工程分析往往涉及到固体介质和流体的相互作用，所以要引入有效应力来更明确地描述固体骨架的受力状态。由于将固体骨架与孔隙流体的渗透同步考虑，不仅需满足平衡方程，物理方程和几何方程，还需考虑有效应力原理和连续方程，必要时进行考虑渗流场、应力场、温度场、化学场等多场耦合的分析。地球表面很大一部分处于干旱或半干旱地带，因此，工程中遇到的土大多数处于非饱和状态，湿陷性黄土、膨胀土、热带残积土和人工填土等都是典型的非饱和土。非饱和土是固-液-汽三相复合介质，其工程性质十分复杂，是20世纪90年代以来国际学术界关注的热点之一。在一系列的工程问题中，涉及到有效应力、变形、水运动、堤坝渗流变形、油气开采、煤层内瓦斯渗流、地基的蒸发固结和降雨入渗的滑坡等问题，这些问题一般都必须考虑水、气两相流体流动和固相变形之间的相互作用。因而，研究非饱和土的流-固耦合问题具有重大理论和实际意义。一般地铁车站工程具有开挖跨度大、临时支护和工法转换频繁、时空效应显著、地质条件复杂、边界环境条件限制严格、施工难度和风险极大等特点。地铁车站建设中的工程问题具有材料非线性、几何非线性、边界非线性、时空效应等特点。以地铁车站作为工程背景，研究地铁车站施工过程中支护结构、围岩和近邻重要环境对象（譬如桥基、管线、建筑物等）的力学响应和安全控制，为地铁车站的动态设计和动态施工管理提供理论依据和指导，为施工安全提供技术保障和科学决策
应变局部化现象在岩土工程中大量存在，最为典型的就是土体失稳时形成的剪切带。剪切带形成的研究对于评价土工结构物的安全性和稳定性等问题具有重 要意义。剪切带现象的本质是材料的不稳定性，材料不稳定研究中的一个十分重要的问题是多尺度和标度律的问题。在材料发生不稳定性时，不同的物理过程，不同的微－细观结构，在某个时间尺度内，将以其特有的动力学行为，在某个特征尺度上表现自己，它对计算力学构成了严重的挑战。