Home Back
UC-1 Series Geotechnical Analysis
 
UC-1  弹塑性地盘分析(GeoFEAS) 2D Ver.2
静力条件下进行地盘的应力~变形分析的FEM分析程序
日文版/英文版 对应

地盘分析宣传册
下载(PDF)
体验版
下载
Order
产品购买
Windows2000/XP/Vista対応

产品详细价格/购买示例画面用户介绍/评价、Q&A

  程序概要
Line
GeoFEAS是Geotechnical Finite element Elastoplastic Analysis Software的简称,是在静力条件下进行地盘的应力~变形分析的2维弹塑性地盘分析程序。
在斜面安定分析、基坑挖掘分析、盾构隧道挖掘时的周边地盘影响分析等地盘相关的诸多领域,是实施弹塑性分析时发挥威力的通用FEM产品。
本产品作为平面变形分析、轴对称分析对象,是2维PrePost版。
FEM模型的作成对应CAD的输入方法,可简单作成。同时对应来自SXF文件的载入。

本产品的分析部利用了群马大学工学部·鵜飼研究室的地盘分析程序,本公司进行前处理部的共同开发。

◆◆◆ 相 关 信 息 ◆◆◆

 ◆新产品介绍
 ◆论文发表/讲演
 ◆讲习会参加申请受理中!


  Ver.2 修订内容(2008年 12月 5日发布)
Line
<相关页面>GeoFEAS2D Ver.2 平成19年河川抗震性能校核指针(案)对应 (Up&Coming '08 晩秋号刊载)

1.河川结构物的抗震性能校核指针(案)·同解说(H19.3)的「液状化时自重变形分析」、「液状化后的体积压缩导致的变形量计算」对应
Post部中对应「FL分布图」的描画

▲自重变形分析的校核流程 ▲自重变形分析结果的变形图(Post表示图)


2.进行光栅图像(TIF、BMP、JPEG、GIF)的导入,追加SXF生成工具

3.Post部的追加扩展
 ·最大剪切变形分布图
 ·通过数值输出,图示选择的节点、要素、梁要素的号码
 ·表示作图用的网格分割图
 ·荷载图比例的任意指定
 ·仅对任意要素(矩形选择、要素选择)表现结果



变形图(Post表示) 仅显示任意要素的结果


  程序的功能和特长
Line
  ■分析种类
  · 静力全应力分析


■分析维度
  · 平面变形分析
  · 轴对称分析


■软件的特长
·步骤分析
可实施步骤分析(施工步骤分析)。每个步骤中均可设定材料定数的变更、边界条件的变更、挖掘时的应力解放率。

·剪切強度低減法
根据分分析步骤的剪切強度低減法可进行全体安全率的算出以及所有滑坡面的推定。相对3个种类的弹·完全塑性模型,适用剪切強度低減法。

·局部安全率
可根据积分点算出局部安全率。

·与浸透流分析的连接
通过浸透流分析算出的水压值可作为节点荷载考虑(但是,导入模块规格)。

·分析功能的并用
通过步骤分析和所谓的剪切強度低減法分析功能并用,挖掘·填土、斜面安定、支持力问题等地盘相关的广泛问题中可同时实行变形分析和安定分析。

·构成规则的混在
可根据材料赋予构成规则。


■边界条件
作为边界条件可以定义以下4个种类。
  · 节点自由度约束(水平滚轴、垂直滚轴、固定、PIN、強制位移)
  · 多点约束(MPC)
  · 弹簧支点
  · PIN结合


■要素库
可定义以下要素。

种 类 项 目 2维 轴对称 备 注
线要素 梁1次要素 -  
棒1次要素 -  
轴弹簧 - 包含弹簧支点
剪切弹簧 - 包含弹簧支点
旋转弹簧 × -  
分布轴弹簧 × -  
分布剪切弹簧 × -  
面要素 3节点3角形要素 2维·轴对称分析用1次要素
4节点4角形要素 2维·轴对称分析用1次要素
6节点3角形要素 2维·轴对称分析用2次要素
8节点4角形要素 2维·轴对称分析用2次要素
节点要素 4节点线节点要素 适用于2维1次面要素之间
6节点线节点要素 适用于2维2次面要素之间



■构成模型
·平面变形要素·轴对称要素的构成模型
弹塑性地盘分析是在讨论地盘的应力·变形行为的基础上,最基本的手法,因为分析模型、要素定义、适用构成模型的适当设定变得重要,也要求分析程序具备多种多样的功能。
GeoFEAS尤其是寻求土的构成模型的充实,从最简单的弹性模型到可以表现地盘的弹塑性举动的弹塑性模型,准备了13个种类的构成模型,关于弹性模型,可进行No-Tension分析,共实装了15个种类。

模型种类 构成模型 备 注
弹性模型 (1)线形弹性模型 等方性
(2)积层弹性模型 异方性
非线形弹性模型 (3)Duncan方式1 泊松比为定数
(4)Duncan方式2 定义体积系数
(5)破坏接近度法 电中研方式
非线形模型 (6)Hardin-Drnevich模型  
(7)Ramberg-Osgood模型  
(8)鵜飼·若井模型(UW-Clay)  
弹·完全塑性模型 (9)Morh-Coulomb方式 关连流规则非关连流规则
(10)Drucker-Prager方式 关连流规则非关连流规则
(11)Morh-Coulomb/Drucker-Prager方式 非关连流规则
弹塑性模型 (12)Pastor-Zienkiewicz砂模型  
(13)Pastor-Zienkiewicz粘土模型  
No-Tension模型 (14)线形弹性模型  
(15)积层弹性模型  


·梁要素、棒要素、弹簧要素、节点要素等
梁要素是相对线形弹性模型、棒要素、弹簧要素,线形弹性模型和双折线模型相对节点要素,可适用于线形弹性模型和Mohr-Coulomb方式。

模型种类 构成模型 对应 备 注
梁要素的M-φ (1)线形弹性模型  
(2)双折线模型 ×  
(3)三折线模型 ×  
棒要素 (1)线形弹性模型  
(2)双折线模型  
(3)三折线模型 ×  
弹簧要素 (1)线形弹性模型 包含弹簧支点
(2)双折线模型 包含弹簧支点
(3)三折线模型 ×  
节点要素 (1)线形弹性模型  
(2)Morh-Coulomb方式  


■荷载
可以考虑以下的荷载。
 ·集中荷载
   节点集中荷载(2维·轴对称)
 ·等分布荷载、分布荷载
   线形分布荷载(2维·轴对称)
 ·体积荷载(自重)
   垂直加速度(2维·轴对称)
 ·地震荷载
   水平应答加速度(2维)
   垂直应答加速度(2维)
 ·节点水压(2维·轴对称)

GeoFEAS2是进行全应力分析(不考虑地盘的透水现象分析)的程序,通过水压作为节点荷载的考虑,可进行水压的变化对地盘造成影响的讨论。



■后处理
处理器(分析部)]的输出结果进行处理。进行结果图、数值的输出·确认。
本程序中主要可进行以下输出。
  · 模型图
  · 变形图
  · 矢量图
  · 轮廓图
  · 分布图
  · 数值输出



■与UC-1基坑工的设计(单卖)的连接
基坑工的设计中,从弹塑性分析结果得到的基坑壁位移,仅对地盘模型化作为FEM分析模型赋予強制位移,在挖掘底面,根据需要作用垂直方向的挖掘解放力(土覆盖压)的「強制位移法」,可对周边地盘的影响进行讨论。
▲基坑工弹塑性结果 ▲基坑工FEM
 (強制位移法输入画面)
▲基坑工FEM
 (強制位移法轮廓图)


■适用范围
本程序主要适用于以下的讨论。
  · 地盘的应力·变形分析
  · 斜面安定分析
  · 基坑挖掘分析
  · 盾构隧道挖掘时的周边地盘影响分析
  · NATM工法中隧道施工讨论分析
  · 水压的变动对地盘影响的讨论
  · 地盘和结构物的相互作用的讨论
  · 应答震度法


■参考文献
  · Potts, D., Axelsson, K., Grande, L., Schweiger, H. and Long M. : Guidelines for the use of advanced numerical analysis, Thomas Telford, 2002
· 鹿島建设土木设计本部篇:新·土木设计的要点(5),隧道,鹿島出版会,2003
· 田中忠治,鵜飼恵三,河邑眞,阪上最一,大津宏康:地盘的三维弹塑性有限要素法,丸善,1996.
· Zienkiewicz, O.C., Chan, A.H.C., Pastor, M., Schrefler, B.A. and Shiomi, S.: Computational Geomechanics with Special Reference to Earthquake Engineering, JOHN WILEY & SONS, 1999.
· 後藤學:实践有限要素法,大变形弹塑性分析,Corona公司,1995
· O.C.tsenkivittsu,Robert·L.Taylor,矢川元基译:矩阵和有限要素法[修订新版], 科学技术出版, 1996
Page Top Page Top

FORUM8