EVS岩性建模各向异性案例展示

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 40 次浏览 • 2020-05-26 16:45 • 来自相关话题

 EVS地质建模的基础是地质钻孔数据,在我们的地质钻孔数据中,特别是岩层钻孔中,我们发现很多时候岩层并没有明显的成层性,往往具有复杂的构造,比如倾斜、褶皱、侵入、互层等,因此采用传统的地层建模方式来构建地质模型往往效果不佳。EVS提供的岩性建模方式很好的解决了这个问题,不需要对钻孔数据进行层序划分,直接采用指示克里金算法进行空间插值,极大的提高了建模效率,并且也达到较好的效果。值得注意的是,EVS岩性建模默认的克里金算法中,设定了变差函数的主方向为水平向北,因此有些情况下不能很好的反映岩层的倾向和倾角。对应于这些情况,我们需要在变差函数高级设置中,调整相应参数,让岩性模型更加符合实际。下面用一个真实案例来展示调整各向异性参数前后的模型效果:图1是钻孔的情况,我们可以发现,钻孔中砂砾岩的样本呈现出一定的倾斜角度,结合地质分析,可以认为该岩层具有一定的倾角。图1 钻孔数据分析 在EVS岩性插值模块Indicator_geology中,各向异性模式采用默认的“simple”,如下:其中变差函数的主方向被设置为水平朝北,意味着插值过程中岩层会在水平方向进行连接。采用默认模式创建岩性地质模型,我们提取模型剖面效果如图2所示:砂砾岩分布呈水平状,不符合实际情况。图2 采用简单模式的各向异性地质模型剖面图 当我们调整各向异性模式(“Anisotropy Mod”)为高级(“Advanced”),并设置变差函数主方向的角度,如下: 重新插值并创建岩性模型后,提取剖面效果如图3所示:岩层有明显的倾角,更加接近实际的情况。图3 采用高级各向异性设置的岩性模型剖面因此,如果采用EVS岩性建模的方式,我们可以对钻孔数据进行观察分析及地质专业判断,利用EVS岩性建模中的各向异性中的高级参数设置,从而高效便捷的创建更加符合实际情况的岩性模型。 查看全部
 EVS地质建模的基础是地质钻孔数据,在我们的地质钻孔数据中,特别是岩层钻孔中,我们发现很多时候岩层并没有明显的成层性,往往具有复杂的构造,比如倾斜、褶皱、侵入、互层等,因此采用传统的地层建模方式来构建地质模型往往效果不佳。EVS提供的岩性建模方式很好的解决了这个问题,不需要对钻孔数据进行层序划分,直接采用指示克里金算法进行空间插值,极大的提高了建模效率,并且也达到较好的效果。值得注意的是,EVS岩性建模默认的克里金算法中,设定了变差函数的主方向为水平向北,因此有些情况下不能很好的反映岩层的倾向和倾角。对应于这些情况,我们需要在变差函数高级设置中,调整相应参数,让岩性模型更加符合实际。下面用一个真实案例来展示调整各向异性参数前后的模型效果:图1是钻孔的情况,我们可以发现,钻孔中砂砾岩的样本呈现出一定的倾斜角度,结合地质分析,可以认为该岩层具有一定的倾角。图1 钻孔数据分析 在EVS岩性插值模块Indicator_geology中,各向异性模式采用默认的“simple”,如下:其中变差函数的主方向被设置为水平朝北,意味着插值过程中岩层会在水平方向进行连接。采用默认模式创建岩性地质模型,我们提取模型剖面效果如图2所示:砂砾岩分布呈水平状,不符合实际情况。图2 采用简单模式的各向异性地质模型剖面图 当我们调整各向异性模式(“Anisotropy Mod”)为高级(“Advanced”),并设置变差函数主方向的角度,如下: 重新插值并创建岩性模型后,提取剖面效果如图3所示:岩层有明显的倾角,更加接近实际的情况。图3 采用高级各向异性设置的岩性模型剖面因此,如果采用EVS岩性建模的方式,我们可以对钻孔数据进行观察分析及地质专业判断,利用EVS岩性建模中的各向异性中的高级参数设置,从而高效便捷的创建更加符合实际情况的岩性模型。

G2中裂隙的输入方法和作用简析

库仑张崇波 发表了文章 • 0 个评论 • 44 次浏览 • 2020-05-21 14:34 • 来自相关话题

       使用Optum G2软件可以分析一些复杂的岩土工程问题,一方面在于软件独有的极限分析方法和网格自适应的功能,另一方面还在于软件允许用户对模型进行比较大的干预,其中在岩土材料中定义裂隙面就是这样一种干预方式。G2中的裂隙可以表征岩体结构面及土体内部裂隙等,但这并不是岩土体的竖向拉张裂缝,对于张裂缝包括断层,在G2中一般采用剪切节理的方式来模拟,相关资料可以查看案例10:断层作用下的边坡稳定性和案例70:含裂隙边坡稳定性,本文主要对岩土体内部裂隙的输入方法和作用进行简要介绍。1、裂隙的输入方式       首先,岩土材料的本构模型需要选择摩尔-库仑模型,只有选择了摩尔-库仑模型,才能在材料参数中定义裂隙面:然后,在“裂隙”后面的复选框选择是,弹出如下界面:用户可以选择定义一个面或者两个面,分别输入每个面的倾角α,黏聚力c,内摩擦角φ,以及每个面的抗拉强度kt(一般默认为无穷大)。需要说明的是,这里的倾角是从水平面逆时针转向竖直面的角度,如下图所示:2、输入裂隙后对边坡稳定性的影响       这里以一个简单的边坡模型演示加入裂隙后对边坡的稳定性以及破坏模式的影响,模型如下,自然边坡坡角45°,分析方法均采用强度折减法,求解下限解,模型网格数量设置为3000个,每一个模型均设置3次的网格自适应:(1)按均质边坡考虑,边坡坡角45°,破坏模式为圆弧型,安全系数为3.509 (2)在原均质边坡的基础上,考虑一组顺层裂隙面,倾角150°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近直线型,安全系数为1.353 (3)在原均质边坡的基础上,考虑一组反倾裂隙面,倾角60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近折线型,坡角位置有明显的拐弯,安全系数为1.849 (4)在原均质边坡的基础上,考虑两组裂隙面,倾角分别为150°和60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近折线型,安全系数为1.213        以上4组对比分析主要是针对不同结构面产状进行对比分析,感兴趣的用户可以通过调整抗剪强度参数以及倾角做进一步的的对比工作。3、输入裂隙后对隧道稳定性的影响       同样,以一个简单的隧道模型演示加入裂隙前后的不同。模型及材料参数如下,分析方法均采用极限分析,求解下限解,模型网格数量设置为3000个,每一个模型均设置3次的网格自适应:(1)考虑为各向均质体,破坏乘数为23.73 (2)输入一组裂隙面,倾角150°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为1.28  (3)输入一组裂隙面,倾角60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为2.806 (4)输入两组裂隙面,倾角分别为150°和60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为1.257        通过以上两个简单模型的示例,可以看出当我们在材料中输入了裂隙面之后,对边坡和隧道的稳定性都有很大的影响。针对实际工作中遇到的裂隙面发育的复杂工程问题,大家可以尝试使用G2来进行分析。 查看全部
       使用Optum G2软件可以分析一些复杂的岩土工程问题,一方面在于软件独有的极限分析方法和网格自适应的功能,另一方面还在于软件允许用户对模型进行比较大的干预,其中在岩土材料中定义裂隙面就是这样一种干预方式。G2中的裂隙可以表征岩体结构面及土体内部裂隙等,但这并不是岩土体的竖向拉张裂缝,对于张裂缝包括断层,在G2中一般采用剪切节理的方式来模拟,相关资料可以查看案例10:断层作用下的边坡稳定性和案例70:含裂隙边坡稳定性,本文主要对岩土体内部裂隙的输入方法和作用进行简要介绍。1、裂隙的输入方式       首先,岩土材料的本构模型需要选择摩尔-库仑模型,只有选择了摩尔-库仑模型,才能在材料参数中定义裂隙面:然后,在“裂隙”后面的复选框选择是,弹出如下界面:用户可以选择定义一个面或者两个面,分别输入每个面的倾角α,黏聚力c,内摩擦角φ,以及每个面的抗拉强度kt(一般默认为无穷大)。需要说明的是,这里的倾角是从水平面逆时针转向竖直面的角度,如下图所示:2、输入裂隙后对边坡稳定性的影响       这里以一个简单的边坡模型演示加入裂隙后对边坡的稳定性以及破坏模式的影响,模型如下,自然边坡坡角45°,分析方法均采用强度折减法,求解下限解,模型网格数量设置为3000个,每一个模型均设置3次的网格自适应:(1)按均质边坡考虑,边坡坡角45°,破坏模式为圆弧型,安全系数为3.509 (2)在原均质边坡的基础上,考虑一组顺层裂隙面,倾角150°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近直线型,安全系数为1.353 (3)在原均质边坡的基础上,考虑一组反倾裂隙面,倾角60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近折线型,坡角位置有明显的拐弯,安全系数为1.849 (4)在原均质边坡的基础上,考虑两组裂隙面,倾角分别为150°和60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏模式近折线型,安全系数为1.213        以上4组对比分析主要是针对不同结构面产状进行对比分析,感兴趣的用户可以通过调整抗剪强度参数以及倾角做进一步的的对比工作。3、输入裂隙后对隧道稳定性的影响       同样,以一个简单的隧道模型演示加入裂隙前后的不同。模型及材料参数如下,分析方法均采用极限分析,求解下限解,模型网格数量设置为3000个,每一个模型均设置3次的网格自适应:(1)考虑为各向均质体,破坏乘数为23.73 (2)输入一组裂隙面,倾角150°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为1.28  (3)输入一组裂隙面,倾角60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为2.806 (4)输入两组裂隙面,倾角分别为150°和60°,裂隙面参数c=10kPa,φ=20°,破坏乘数为1.257        通过以上两个简单模型的示例,可以看出当我们在材料中输入了裂隙面之后,对边坡和隧道的稳定性都有很大的影响。针对实际工作中遇到的裂隙面发育的复杂工程问题,大家可以尝试使用G2来进行分析。

GEO5勾选地震设计工况的意义

库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 62 次浏览 • 2020-05-21 09:42 • 来自相关话题

使用GEO5软件的部分模块(土质边坡、挡土墙模块等)进行设计,在模式菜单下,只要有【工况阶段设置】选项,当【地震荷载】有勾选设置地震作用时,务必在工况阶段设置里面,将工况设置为【地震设计状况】如下图:这里具体的影响有两点:1. 对于稳定性系数的计算地震工况下和非地震工况下允许稳定性系数是不一样。具体数值大小可查看相关规范。GEO5分析设置里面默认数值支持用于手动修改。如何使用分析设置可以参考:GEO5分析设置功能。这里的稳定性系数包括边坡稳定性安全系数,抗倾覆抗滑移的安全系数等。截图如下: 土质边坡稳定性分析地震工况的安全系数 重力式挡土墙模块地震工况的倾覆滑移安全系数二、影响混凝土和砌体结构截面强度验算的承载力与设计值的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规范3.3.2要求: 2.1对设计值S的影响不论是依据哪本规范,地震工况与持久工况的荷载分项系数都是不同,这里以中国国家标准GB为例,具体如下: 2.2对承载力设计值R的影响抗震承载力抗震影响系数地震工况承载力设计值R需要考虑抗震承载力抗震影响系数,而持久工况需要考虑结构重要性系数。其中承载力抗震影响系数可查看: 依据《砌体结构设计规范》GB50003-2011条文10.1.5要求:  以上的针对中国规范做的文字说明,海外规范也是一样的道理,具体各系数可以打开软件进行查看。以上只对勾选地震工况的影响进行说明,地震作用并未说明,详见帮助文档。 查看全部
使用GEO5软件的部分模块(土质边坡、挡土墙模块等)进行设计,在模式菜单下,只要有【工况阶段设置】选项,当【地震荷载】有勾选设置地震作用时,务必在工况阶段设置里面,将工况设置为【地震设计状况】如下图:这里具体的影响有两点:1. 对于稳定性系数的计算地震工况下和非地震工况下允许稳定性系数是不一样。具体数值大小可查看相关规范。GEO5分析设置里面默认数值支持用于手动修改。如何使用分析设置可以参考:GEO5分析设置功能。这里的稳定性系数包括边坡稳定性安全系数,抗倾覆抗滑移的安全系数等。截图如下: 土质边坡稳定性分析地震工况的安全系数 重力式挡土墙模块地震工况的倾覆滑移安全系数二、影响混凝土和砌体结构截面强度验算的承载力与设计值的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规范3.3.2要求: 2.1对设计值S的影响不论是依据哪本规范,地震工况与持久工况的荷载分项系数都是不同,这里以中国国家标准GB为例,具体如下: 2.2对承载力设计值R的影响抗震承载力抗震影响系数地震工况承载力设计值R需要考虑抗震承载力抗震影响系数,而持久工况需要考虑结构重要性系数。其中承载力抗震影响系数可查看: 依据《砌体结构设计规范》GB50003-2011条文10.1.5要求:  以上的针对中国规范做的文字说明,海外规范也是一样的道理,具体各系数可以打开软件进行查看。以上只对勾选地震工况的影响进行说明,地震作用并未说明,详见帮助文档。

采用软件自动修正后的墙背与竖直线的夹角α进行分析

库仑刘工 发表了文章 • 0 个评论 • 68 次浏览 • 2020-05-14 16:38 • 来自相关话题

有使用GEO5进行土钉边坡或加筋土式挡土墙分析设计的朋友反映,在执行倾覆滑移验算时软件会弹出警告窗口,提示输入数据超出容许范围。图1 警告窗口这是因为虚拟墙背的与竖直方向的夹角超过了允许范围(-45°)。下面以土钉边坡支护设计为例进行说明。为了进行外部稳定性验算,软件会假设一个虚拟结构(墙体)并将其作为倾覆滑移验算的主体。该虚拟结构由边坡的坡面,连接土钉末端的直线,第一个土钉末端到地表的垂线,以及最后一个土钉延长到结构深度的连线组成(虚拟结构底部一般水平,具体结构参见图例)。墙体结点形成的结构后缘的凹形弯曲面会被软件自动排除。结构受到主动土压力的作用。图2 倾覆滑移验算界面如图2中,①处的虚拟墙背,即箭头标注处,需要进行修正。图3 虚拟墙背与竖直方向夹角虚拟墙背与竖直方向成74°夹角,且墙背俯斜,这时α = -74°。同时,由朗肯土压力理论,我们知道主动破坏面与水平面的夹角为45°+φ/2。当α等于-45°时,内摩擦角φ=0时,假想墙背与破裂面重合。当α超过-45°,内摩擦角φ即使为0,也会使得虚拟墙背处于滑裂面之下。这就与经典土压力理论的假设相悖。这个时候软件会修正α角,不超过-45°。计算土压力时会将部分虚拟墙背当做墙后土体进行计算土压力,这里计算的土压力与实际土压力相比是偏大的。设计方案也偏安全。   查看全部
有使用GEO5进行土钉边坡或加筋土式挡土墙分析设计的朋友反映,在执行倾覆滑移验算时软件会弹出警告窗口,提示输入数据超出容许范围。图1 警告窗口这是因为虚拟墙背的与竖直方向的夹角超过了允许范围(-45°)。下面以土钉边坡支护设计为例进行说明。为了进行外部稳定性验算,软件会假设一个虚拟结构(墙体)并将其作为倾覆滑移验算的主体。该虚拟结构由边坡的坡面,连接土钉末端的直线,第一个土钉末端到地表的垂线,以及最后一个土钉延长到结构深度的连线组成(虚拟结构底部一般水平,具体结构参见图例)。墙体结点形成的结构后缘的凹形弯曲面会被软件自动排除。结构受到主动土压力的作用。图2 倾覆滑移验算界面如图2中,①处的虚拟墙背,即箭头标注处,需要进行修正。图3 虚拟墙背与竖直方向夹角虚拟墙背与竖直方向成74°夹角,且墙背俯斜,这时α = -74°。同时,由朗肯土压力理论,我们知道主动破坏面与水平面的夹角为45°+φ/2。当α等于-45°时,内摩擦角φ=0时,假想墙背与破裂面重合。当α超过-45°,内摩擦角φ即使为0,也会使得虚拟墙背处于滑裂面之下。这就与经典土压力理论的假设相悖。这个时候软件会修正α角,不超过-45°。计算土压力时会将部分虚拟墙背当做墙后土体进行计算土压力,这里计算的土压力与实际土压力相比是偏大的。设计方案也偏安全。  

GEO5单桩水平承载力计算方法——Broms method

库仑赵 发表了文章 • 0 个评论 • 59 次浏览 • 2020-05-12 17:05 • 来自相关话题

        很多工程师对于GEO5单桩模块中的Broms法比较好奇,尤其是在澳大利亚等地做项目时常常会涉及这个方法。所以在这里做一个简单介绍,方便后续大家的使用。        首先请看GEO5帮助文档中关于Broms法的原理介绍:        本身这个方法是比较简单的,但是介于GEO5帮助文档中的这两篇文献很难获得,所以这里就给大家介绍一些其他包含这个方法原理介绍的书籍或论文。        首先在《The Foundation Engineering Handbook》一书在8.3.1章节中,我可以找到相关的公式:     《Foundation Design and Consruciton》一书中,在page122,具体截图如下:             此书的百度链接:https://www.doc88.com/p-5085906011945.html        可能各个书籍或文献中刚度系数的次方有不同,或者是为倒数(β=1/R,η=1/T)表达方式,但是在总体的计算公式中都是一致的。        关于该方法的计算条件中的短桩或中长桩,桩头的约束都可以自己调节。(L≤2R等价lβ≤2,L≤2T等价lη≤2)澳大利亚规范,水平承载力方法选择Broms法       关于软件中的Reese等方法,在相关的文献中均有涉及,在这里就不做过多说明,有兴趣者可以自行查阅文献和书籍。更多问题欢迎随时联系我们获取技术支持! 查看全部
        很多工程师对于GEO5单桩模块中的Broms法比较好奇,尤其是在澳大利亚等地做项目时常常会涉及这个方法。所以在这里做一个简单介绍,方便后续大家的使用。        首先请看GEO5帮助文档中关于Broms法的原理介绍:        本身这个方法是比较简单的,但是介于GEO5帮助文档中的这两篇文献很难获得,所以这里就给大家介绍一些其他包含这个方法原理介绍的书籍或论文。        首先在《The Foundation Engineering Handbook》一书在8.3.1章节中,我可以找到相关的公式:     《Foundation Design and Consruciton》一书中,在page122,具体截图如下:             此书的百度链接:https://www.doc88.com/p-5085906011945.html        可能各个书籍或文献中刚度系数的次方有不同,或者是为倒数(β=1/R,η=1/T)表达方式,但是在总体的计算公式中都是一致的。        关于该方法的计算条件中的短桩或中长桩,桩头的约束都可以自己调节。(L≤2R等价lβ≤2,L≤2T等价lη≤2)澳大利亚规范,水平承载力方法选择Broms法       关于软件中的Reese等方法,在相关的文献中均有涉及,在这里就不做过多说明,有兴趣者可以自行查阅文献和书籍。更多问题欢迎随时联系我们获取技术支持!

EVS快速地质统计实现介绍

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 147 次浏览 • 2020-05-09 13:53 • 来自相关话题

地质模型、污染羽模型、物探模型等均是通过有限样品点采用空间估值方法得到的不确定性模型。地质模型、污染羽模型等的准确性,对于评估项目潜在风险具有非常重要的意义。EVS 2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」方法可以采用随机函数的方式为我们实现多个等概率的模型,从而帮助我们找到最不利或最有利的情况,从而对项目的风险做出更科学准确的评估。EVS在2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」(FGR)技术相比于行业标准「高斯地质统计模拟」(GGS)有着非常大幅的优化和提高。关于地质模拟的概念,请参考这里。传统的「高斯地质统计模拟」可以根据计算得到的每个网格节点上的标准差来提供多个实现(可能的情况),以此展示地质统计模型偏离名义预测(无偏预测)的情况。用于实现高斯地质统计模拟的方法需要进行大量的计算,这使得创建一个实现就是需要很长的时间,甚至远远超过了创建名义模型(无偏模型)的时间。另外,这种方法创建的多个实现之间的波动大小和网格大小一致,这使得结果中会产生很多噪音,从而不符合真实的物理世界。EVS的「快速地质统计实现」技术可以很好的克服传统「高斯地质统计模拟」的这些缺点,且可以应用于所有EVS中可创建的真三维模型。利用「快速地质统计实现」技术,我们可以:创建2D和3D分析数据模型(污染羽、物探模型等)的实现创建地层模型的实现 - 需采用克里金或自然临近点法插值创建平滑或非平滑岩性模型的实现创建名义模型时间的一小部分就可以完成所有实现的创建可以人为控制统计涨落的波长和波幅可以为统计涨落的波幅设置简单或三维各向异性「快速地质统计实现」技术提供了另外一种优于EVS "Min/Max (plume) " 技术的不确定性评估工具,原因如下:"Min/Max" 技术仅可用于2D和3D分析数据模型"Min/Max" 技术只能提供整个模型范围内最不利和最有利的情况现实世界中,从统计学的角度不可能出现场地中或模型中每个位置都是最不利或最有利的情况使用「快速地质统计实现」技术可以创建大量更符合真实世界的情况(实现)「快速地质统计实现」技术也可以通过置信度来控制其波动,这点和 "Min/Max" 技术一样「快速地质统计实现」技术可用于EVS中的任何模型类型以下视频展示了一个三维污染羽模型的快速统计实现效果:https://www.bilibili.com/video/BV1jz411q78c 查看全部
地质模型、污染羽模型、物探模型等均是通过有限样品点采用空间估值方法得到的不确定性模型。地质模型、污染羽模型等的准确性,对于评估项目潜在风险具有非常重要的意义。EVS 2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」方法可以采用随机函数的方式为我们实现多个等概率的模型,从而帮助我们找到最不利或最有利的情况,从而对项目的风险做出更科学准确的评估。EVS在2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」(FGR)技术相比于行业标准「高斯地质统计模拟」(GGS)有着非常大幅的优化和提高。关于地质模拟的概念,请参考这里。传统的「高斯地质统计模拟」可以根据计算得到的每个网格节点上的标准差来提供多个实现(可能的情况),以此展示地质统计模型偏离名义预测(无偏预测)的情况。用于实现高斯地质统计模拟的方法需要进行大量的计算,这使得创建一个实现就是需要很长的时间,甚至远远超过了创建名义模型(无偏模型)的时间。另外,这种方法创建的多个实现之间的波动大小和网格大小一致,这使得结果中会产生很多噪音,从而不符合真实的物理世界。EVS的「快速地质统计实现」技术可以很好的克服传统「高斯地质统计模拟」的这些缺点,且可以应用于所有EVS中可创建的真三维模型。利用「快速地质统计实现」技术,我们可以:创建2D和3D分析数据模型(污染羽、物探模型等)的实现创建地层模型的实现 - 需采用克里金或自然临近点法插值创建平滑或非平滑岩性模型的实现创建名义模型时间的一小部分就可以完成所有实现的创建可以人为控制统计涨落的波长和波幅可以为统计涨落的波幅设置简单或三维各向异性「快速地质统计实现」技术提供了另外一种优于EVS "Min/Max (plume) " 技术的不确定性评估工具,原因如下:"Min/Max" 技术仅可用于2D和3D分析数据模型"Min/Max" 技术只能提供整个模型范围内最不利和最有利的情况现实世界中,从统计学的角度不可能出现场地中或模型中每个位置都是最不利或最有利的情况使用「快速地质统计实现」技术可以创建大量更符合真实世界的情况(实现)「快速地质统计实现」技术也可以通过置信度来控制其波动,这点和 "Min/Max" 技术一样「快速地质统计实现」技术可用于EVS中的任何模型类型以下视频展示了一个三维污染羽模型的快速统计实现效果:https://www.bilibili.com/video/BV1jz411q78c

地质统计模拟的重要概念

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 105 次浏览 • 2020-05-09 10:53 • 来自相关话题

模拟概念模拟在广义上是指使用模型复制现实的过程。在地质统计中,模拟是随机函数(表面)的实现,其与生成该模拟的样本数据拥有相同的地质统计要素(使用均值、方差和半变异函数来度量)。更具体地说,高斯地质统计模拟 (GGS) 适用于连续数据,并假设数据或数据的变换具有正态(高斯)分布。GGS 所依托的主要假设是数据是静态的 - 均值、方差和空间结构(半变异函数)在数据空间域上不发生改变。GGS 的另一个主要假设是建模的随机函数为多元高斯随机函数。同克里金法相比,GGS 具有优势。由于克里金法是基于数据的局部平均值的,因此,其可生成平滑的输出。另一方面,GGS 生成的局部变异性的制图表达比较好,因为 GGS 将克里金法中丢失的局部变异性重新添加到了其生成的表面中。对于由 GGS 实现添加到特定位置的预测值中的变异性,其平均值为零,这样,很多 GGS 实现的平均值会趋向于克里金预测。下图对此概念进行了说明。各种实现以一组堆叠输出图层的形式表示出来,并且特定坐标位置的值服从高斯分布,其平均值等于该位置的克里金估计值,而扩散程度则由该位置上的克里金法方差给出。特定位置的模拟值的变异性对 GGS 的使用在地统计实际操作中日益呈现出一种趋势,它不是追求获得每个未采样位置的最佳无偏预测结果(正如克里金法所体现的),而是强调对决策分析和风险分析的不确定性的特证描述,这样更适合于呈现数据中的全局趋势 (Deutsch and Journel 1998, Goovaerts 1997)。模拟还会克服克里金估计值中的条件偏差带来的问题(高值区域预测值通常偏低,而低值区域预测值通常偏高)。对于所研究属性的空间分布,地质统计模拟可为其生成多个具有同等可能性的制图表达。可基于这些制图表达来测量未采样位置的不确定性,这些未采样位置在空间上被一起选取,而不是逐个被选取(如同通过克里金法方差进行测量一样)。此外,克里金法方差通常独立于数据值,且通常不能用作估计精度的测量值。另一方面,可以通过使用多个模拟实现(该实现用呈正态分布的输入数据通过简单克里金模型进行构建,即,数据呈正态分布或已使用常态得分变换或其他类型的变换对数据进行了变换)为未采样位置的估计值构建分布来测量估计精度。对于使用估计数据值的风险评估和决策分析而言,这些不确定性的分布很关键。GGS 假设数据呈正态分布,但在实际中,很少会出现这种情况。对数据执行常态得分变换,使得数据符合标准正态分布(均值 = 0,方差 = 1)。然后对此正态分布数据进行模拟,并对结果做反向变换,以便以原始单位获得模拟输出。对正态分布数据使用简单克里金法时,该克里金法所提供的克里金估计值和方差可完全定义研究区域中每个位置的条件分布。这样,您可以在只知道每个位置的这两个参数的情况下绘制随机函数(未知采样表面)的模拟实现,这也是 GGS 基于简单克里金模型和正态分布数据的原因。模拟示例示例 1在世界上的许多城市和地区,空气质量都是令人关注的重要健康指标之一。在美国,众所周知,洛杉矶的空气质量不是很好,分布密集的监控网络每半天就对臭氧、微粒物质和其他污染物等数据进行一次收集。基于此空气质量数据,可获得每种污染物的浓度以及污染物每年超过州空气质量标准和联邦空气质量标准的天数。由于这两个测量值均支持对在某个特定区域内生活进行感染风险的局部评估,因此,每年超过临界阈值的天数可用来建立显示超过阈值概率的内插地图。在本示例中,对 2005 年加利福尼亚州每个监测站臭氧超过阈值的天数做了调查,并通过拟合该数据创建了一个半变异函数。并使用条件模拟生成了多个实现。每个实现都是一个地图,用于表示 2005 年污染物超过阈值的天数。然后对这些实现进行后处理,以估计污染物每年超过州阈值的天数多于 10 天、20 天、30 天、40 天、50 天、60 天和 70 天的概率(所有监测站记录的超过阈值的最大天数为 80 天)。下面的动画显示了生成的南海岸空气盆地地区(其中包括洛杉矶和内陆城市)的臭氧地图。海岸附近的空气质量明显好于内陆地区,主要是因为在这一地区,风向主要是由西向东吹。这类地图可用于确定污染减轻策略的优先级,通过解答诸如“我可以忍受多少污染?”、“生活在某一特定区域我需要忍受多少污染?”等问题, 来研究健康与环境质量之间的关系并帮助人们确定适宜居住的地点。臭氧超标 10 - 70 天。示例 2在很多应用中,都使用与空间相关的变量作为模型的输入(例如,石油工程中的流动模拟)。在此类情况中,模型结果的不确定性是通过以下过程生成大量模拟来进行评估的:1. 为变量模拟大量具有同等可能性的实现。2. 使用模拟变量作为输入来运行模型(通常称为传输函数)。3. 汇总模型运行以评估模型输出的变异性。用来评估模型输出不确定性的模拟输出的统计数据可用来测量模型的不确定性。上述过程的一个实际示例是:为在新墨西哥州东南部成立一个废品隔离试验工场 (WIPP) 作为超铀废物的存储设施而进行的研究。科学家曾对位于地表以下 2000 多英尺的盐矿床进行了评估,以便将其用作废料的潜在存储设施。然而,矿床刚好位于蓄水层之上,因此,担心地下水可能会传输站点泄露的废弃物。为了证明 WIPP 的安全性,科学家不得不说服美国 环境保护局:流经蓄水层中的地下水流速非常之低,污染周围环境的可能性微乎其微。导水系数值决定了蓄水层中的水流流速,并针对拟建的 WIPP 站点附近蓄水层获得了多个此类值。使用以数字方式求解的水文方程为地下水流建模,该方程需要导水系数值,该值在常规格网上进行预测。如果使用了导水系数的克里金估计值,则导水系数值将基于邻近导水系数值的(加权)平均值,而已建模的地下水的流动时间将只会基于这些平均值。由于克里金法将生成平滑地图,所以插值表面会缺少导水系数值极高或极低的区域。要正确地对风险进行分析,科学家必须考虑可能出现的最坏情况,因此需要生成流动时间值的整个概率分布。通过此分布,科学家将能够使用地下水流动时间分布的较低尾值(对应极高流速),而不是平均流动时间,来评估 WIPP 的适宜性。曾使用条件模拟来生成流动时间值的概率分布。废品通过地下水进行传输的概率只是评估 WIPP 适宜性时考虑的众多危及人类健康情形中的一种。复杂风险分析在评估 WIPP 是否适宜进行核废料处理以及使公众和政府监管部门确信其适宜性方面起了很大作用。在长达 20 多年的时间里,在进行了大量的科学研究、公众意见收集以及进行了大量监管工作之后,WIPP 最终于 1999 年 3 月 26 日开始运作。应该生成多少实现?模拟研究的结果不应取决于所生成实现的数量。确定生成多少实现的其中一种方法是:在一小部分数据属性域中对比不同实现数的统计数据(使用子集以节省时间)。随着实现数量的增加,统计数据将趋向于一个固定值。下面的示例中检查的统计数据是第一个分位数和第三个分位数,它们是为美国斯威康星州的一小部分(子集)模拟高程表面(在海平面以上,以英尺为单位)而计算的值。上方的图显示的是前 100 个实现的高程波动。下方的图显示的是 1000 个实现的结果。模拟数量对输出参数值的影响;前 100 个模拟的图形模拟数量对输出参数值的影响;1000 个模拟的图形在本例中,值在大约 20 个模拟之后稳定下来。在很多情况下,至少需要运行 100 个实现才能确定超出阈值的均值和概率所需的足够信息。如果使用数量更多的实现,则可为汇总统计数据和模型输出变量提供更高程度的确定性,但所需计算时间也更长。参考文献Deutsch, C.V., and A. G. Journel. 1998. GSLIB Geostatistical Software Library and User's Guide. 2nd Ed. Oxford University Press, New York, pages 119–122.Goovaerts, P. 1997. Geostatistics for Natural Resource Evaluation. Oxford University Press, New York, pages 369–376. 查看全部
模拟概念模拟在广义上是指使用模型复制现实的过程。在地质统计中,模拟是随机函数(表面)的实现,其与生成该模拟的样本数据拥有相同的地质统计要素(使用均值、方差和半变异函数来度量)。更具体地说,高斯地质统计模拟 (GGS) 适用于连续数据,并假设数据或数据的变换具有正态(高斯)分布。GGS 所依托的主要假设是数据是静态的 - 均值、方差和空间结构(半变异函数)在数据空间域上不发生改变。GGS 的另一个主要假设是建模的随机函数为多元高斯随机函数。同克里金法相比,GGS 具有优势。由于克里金法是基于数据的局部平均值的,因此,其可生成平滑的输出。另一方面,GGS 生成的局部变异性的制图表达比较好,因为 GGS 将克里金法中丢失的局部变异性重新添加到了其生成的表面中。对于由 GGS 实现添加到特定位置的预测值中的变异性,其平均值为零,这样,很多 GGS 实现的平均值会趋向于克里金预测。下图对此概念进行了说明。各种实现以一组堆叠输出图层的形式表示出来,并且特定坐标位置的值服从高斯分布,其平均值等于该位置的克里金估计值,而扩散程度则由该位置上的克里金法方差给出。特定位置的模拟值的变异性对 GGS 的使用在地统计实际操作中日益呈现出一种趋势,它不是追求获得每个未采样位置的最佳无偏预测结果(正如克里金法所体现的),而是强调对决策分析和风险分析的不确定性的特证描述,这样更适合于呈现数据中的全局趋势 (Deutsch and Journel 1998, Goovaerts 1997)。模拟还会克服克里金估计值中的条件偏差带来的问题(高值区域预测值通常偏低,而低值区域预测值通常偏高)。对于所研究属性的空间分布,地质统计模拟可为其生成多个具有同等可能性的制图表达。可基于这些制图表达来测量未采样位置的不确定性,这些未采样位置在空间上被一起选取,而不是逐个被选取(如同通过克里金法方差进行测量一样)。此外,克里金法方差通常独立于数据值,且通常不能用作估计精度的测量值。另一方面,可以通过使用多个模拟实现(该实现用呈正态分布的输入数据通过简单克里金模型进行构建,即,数据呈正态分布或已使用常态得分变换或其他类型的变换对数据进行了变换)为未采样位置的估计值构建分布来测量估计精度。对于使用估计数据值的风险评估和决策分析而言,这些不确定性的分布很关键。GGS 假设数据呈正态分布,但在实际中,很少会出现这种情况。对数据执行常态得分变换,使得数据符合标准正态分布(均值 = 0,方差 = 1)。然后对此正态分布数据进行模拟,并对结果做反向变换,以便以原始单位获得模拟输出。对正态分布数据使用简单克里金法时,该克里金法所提供的克里金估计值和方差可完全定义研究区域中每个位置的条件分布。这样,您可以在只知道每个位置的这两个参数的情况下绘制随机函数(未知采样表面)的模拟实现,这也是 GGS 基于简单克里金模型和正态分布数据的原因。模拟示例示例 1在世界上的许多城市和地区,空气质量都是令人关注的重要健康指标之一。在美国,众所周知,洛杉矶的空气质量不是很好,分布密集的监控网络每半天就对臭氧、微粒物质和其他污染物等数据进行一次收集。基于此空气质量数据,可获得每种污染物的浓度以及污染物每年超过州空气质量标准和联邦空气质量标准的天数。由于这两个测量值均支持对在某个特定区域内生活进行感染风险的局部评估,因此,每年超过临界阈值的天数可用来建立显示超过阈值概率的内插地图。在本示例中,对 2005 年加利福尼亚州每个监测站臭氧超过阈值的天数做了调查,并通过拟合该数据创建了一个半变异函数。并使用条件模拟生成了多个实现。每个实现都是一个地图,用于表示 2005 年污染物超过阈值的天数。然后对这些实现进行后处理,以估计污染物每年超过州阈值的天数多于 10 天、20 天、30 天、40 天、50 天、60 天和 70 天的概率(所有监测站记录的超过阈值的最大天数为 80 天)。下面的动画显示了生成的南海岸空气盆地地区(其中包括洛杉矶和内陆城市)的臭氧地图。海岸附近的空气质量明显好于内陆地区,主要是因为在这一地区,风向主要是由西向东吹。这类地图可用于确定污染减轻策略的优先级,通过解答诸如“我可以忍受多少污染?”、“生活在某一特定区域我需要忍受多少污染?”等问题, 来研究健康与环境质量之间的关系并帮助人们确定适宜居住的地点。臭氧超标 10 - 70 天。示例 2在很多应用中,都使用与空间相关的变量作为模型的输入(例如,石油工程中的流动模拟)。在此类情况中,模型结果的不确定性是通过以下过程生成大量模拟来进行评估的:1. 为变量模拟大量具有同等可能性的实现。2. 使用模拟变量作为输入来运行模型(通常称为传输函数)。3. 汇总模型运行以评估模型输出的变异性。用来评估模型输出不确定性的模拟输出的统计数据可用来测量模型的不确定性。上述过程的一个实际示例是:为在新墨西哥州东南部成立一个废品隔离试验工场 (WIPP) 作为超铀废物的存储设施而进行的研究。科学家曾对位于地表以下 2000 多英尺的盐矿床进行了评估,以便将其用作废料的潜在存储设施。然而,矿床刚好位于蓄水层之上,因此,担心地下水可能会传输站点泄露的废弃物。为了证明 WIPP 的安全性,科学家不得不说服美国 环境保护局:流经蓄水层中的地下水流速非常之低,污染周围环境的可能性微乎其微。导水系数值决定了蓄水层中的水流流速,并针对拟建的 WIPP 站点附近蓄水层获得了多个此类值。使用以数字方式求解的水文方程为地下水流建模,该方程需要导水系数值,该值在常规格网上进行预测。如果使用了导水系数的克里金估计值,则导水系数值将基于邻近导水系数值的(加权)平均值,而已建模的地下水的流动时间将只会基于这些平均值。由于克里金法将生成平滑地图,所以插值表面会缺少导水系数值极高或极低的区域。要正确地对风险进行分析,科学家必须考虑可能出现的最坏情况,因此需要生成流动时间值的整个概率分布。通过此分布,科学家将能够使用地下水流动时间分布的较低尾值(对应极高流速),而不是平均流动时间,来评估 WIPP 的适宜性。曾使用条件模拟来生成流动时间值的概率分布。废品通过地下水进行传输的概率只是评估 WIPP 适宜性时考虑的众多危及人类健康情形中的一种。复杂风险分析在评估 WIPP 是否适宜进行核废料处理以及使公众和政府监管部门确信其适宜性方面起了很大作用。在长达 20 多年的时间里,在进行了大量的科学研究、公众意见收集以及进行了大量监管工作之后,WIPP 最终于 1999 年 3 月 26 日开始运作。应该生成多少实现?模拟研究的结果不应取决于所生成实现的数量。确定生成多少实现的其中一种方法是:在一小部分数据属性域中对比不同实现数的统计数据(使用子集以节省时间)。随着实现数量的增加,统计数据将趋向于一个固定值。下面的示例中检查的统计数据是第一个分位数和第三个分位数,它们是为美国斯威康星州的一小部分(子集)模拟高程表面(在海平面以上,以英尺为单位)而计算的值。上方的图显示的是前 100 个实现的高程波动。下方的图显示的是 1000 个实现的结果。模拟数量对输出参数值的影响;前 100 个模拟的图形模拟数量对输出参数值的影响;1000 个模拟的图形在本例中,值在大约 20 个模拟之后稳定下来。在很多情况下,至少需要运行 100 个实现才能确定超出阈值的均值和概率所需的足够信息。如果使用数量更多的实现,则可为汇总统计数据和模型输出变量提供更高程度的确定性,但所需计算时间也更长。参考文献Deutsch, C.V., and A. G. Journel. 1998. GSLIB Geostatistical Software Library and User's Guide. 2nd Ed. Oxford University Press, New York, pages 119–122.Goovaerts, P. 1997. Geostatistics for Natural Resource Evaluation. Oxford University Press, New York, pages 369–376.

EVS演示文件介绍

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 58 次浏览 • 2020-05-09 09:27 • 来自相关话题

EVS演示文件(EVS Persentations)是2020.5.1版本新增的一种可供用户对地质模型进行编辑和后处理的单个模型文件。这种模型文件仅允许EVS网络版和年费版用户生成。EVS演示文件可用EVS试用版直接打开,无需任何许可证。例如,打开EVS演示文件后,你可以进行以下操作:设置污染羽或物探场的筛选阈值改变Z轴放大倍数和炸开模型修改切剖面或开挖的位置自定义需要切割的围栅剖面(fence)的位置导出所有支持格式的EVS模型其他几乎所有可以在EVS中进行的后处理操作EVS演示文件中默认包含了一些最常用的操作,同时,生成EVS演示文件的用户还可以自定义运行在EVS演示文件中进行的操作。以下不到2分钟的视频简单展示了EVS演示文件的效果。https://www.bilibili.com/video/BV11T4y137kX?rt=V%2FymTlOu4ow%2Fy4xxNWPUZ4cZ93Tauhrq2uso7OBY9Cw%3D 查看全部
EVS演示文件(EVS Persentations)是2020.5.1版本新增的一种可供用户对地质模型进行编辑和后处理的单个模型文件。这种模型文件仅允许EVS网络版和年费版用户生成。EVS演示文件可用EVS试用版直接打开,无需任何许可证。例如,打开EVS演示文件后,你可以进行以下操作:设置污染羽或物探场的筛选阈值改变Z轴放大倍数和炸开模型修改切剖面或开挖的位置自定义需要切割的围栅剖面(fence)的位置导出所有支持格式的EVS模型其他几乎所有可以在EVS中进行的后处理操作EVS演示文件中默认包含了一些最常用的操作,同时,生成EVS演示文件的用户还可以自定义运行在EVS演示文件中进行的操作。以下不到2分钟的视频简单展示了EVS演示文件的效果。https://www.bilibili.com/video ... %253D

重磅更新!EVS 2020.5.1版本发布

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 74 次浏览 • 2020-05-09 09:14 • 来自相关话题

许可证相关年费版许可证(Enterprise License)和网络版许可证(Floating License)的用户需要先卸载当前许可证服务(License Server),然后安装并配置新的通用许可证服务(Universal License Server)。新的许可证服务支持EVS和MVS的所有旧版本。之前的许可证服务无法运行2020.5.1版本。新增功能EVS 2020.5.1版本增加了很多重要功能,其中最主要的有:EVS演示模式(Presentation Mode):年费版(Enterprise License)和网络版(Floating License)用户可创建具有演示模式的项目,在该模式下客户或业主不需要EVS许可证即可查看三维模型并修改模型参数。关于演示模式的视频演示介绍请点击这里。快速地质统计实现(Fast Geostatistical Realization,简称FGR)技术:该技术是高斯地质统计模拟技术的扩展,可用于地层建模、岩性建模和二三维分析数据建模。新版例题库(Studio Projects)中加入了一些针对该功能的演示例题。该技术大大增强了我们对空间真三维模型不确定性的评价,可以更加有效的避免潜在的风险,进行更加科学的风险评价。关于「快速地质统计实现」技术的详细介绍请点击这里。新增两种地质数据文件格式,能够显著提高平滑岩性建模的效率和效果。LSDV(Lithology Screen Data Value)文件格式是PGF文件格式的升级版,不仅可用于非垂直的钻孔数据,也可用于具有间隔的钻孔数据(即钻孔某些段岩性缺失)。LPDV(Lithology Point Data Value)文件格式支持将地质数据作为点数据(相对于段数据而言)输入。通过这种方式,可以将地质填图数据用于平滑岩性建模。eff和efb格式中增加cell_set data属性,当同一个set中材料的属性一样时,例如材料ID、地层ID、岩土力学参数等,可以使用cell_set data。相比于使用cell data,cell_set data可以大幅减小模型文件的大小。EVS自带例题(Studio Projects)做了大幅增加,更新后自带例题数量近450个,而2016年8月版本的例题数量还不到200个。 查看全部
许可证相关年费版许可证(Enterprise License)和网络版许可证(Floating License)的用户需要先卸载当前许可证服务(License Server),然后安装并配置新的通用许可证服务(Universal License Server)。新的许可证服务支持EVS和MVS的所有旧版本。之前的许可证服务无法运行2020.5.1版本。新增功能EVS 2020.5.1版本增加了很多重要功能,其中最主要的有:EVS演示模式(Presentation Mode):年费版(Enterprise License)和网络版(Floating License)用户可创建具有演示模式的项目,在该模式下客户或业主不需要EVS许可证即可查看三维模型并修改模型参数。关于演示模式的视频演示介绍请点击这里。快速地质统计实现(Fast Geostatistical Realization,简称FGR)技术:该技术是高斯地质统计模拟技术的扩展,可用于地层建模、岩性建模和二三维分析数据建模。新版例题库(Studio Projects)中加入了一些针对该功能的演示例题。该技术大大增强了我们对空间真三维模型不确定性的评价,可以更加有效的避免潜在的风险,进行更加科学的风险评价。关于「快速地质统计实现」技术的详细介绍请点击这里。新增两种地质数据文件格式,能够显著提高平滑岩性建模的效率和效果。LSDV(Lithology Screen Data Value)文件格式是PGF文件格式的升级版,不仅可用于非垂直的钻孔数据,也可用于具有间隔的钻孔数据(即钻孔某些段岩性缺失)。LPDV(Lithology Point Data Value)文件格式支持将地质数据作为点数据(相对于段数据而言)输入。通过这种方式,可以将地质填图数据用于平滑岩性建模。eff和efb格式中增加cell_set data属性,当同一个set中材料的属性一样时,例如材料ID、地层ID、岩土力学参数等,可以使用cell_set data。相比于使用cell data,cell_set data可以大幅减小模型文件的大小。EVS自带例题(Studio Projects)做了大幅增加,更新后自带例题数量近450个,而2016年8月版本的例题数量还不到200个。

GEO5海外规范地震系数设置

库仑赵 发表了文章 • 0 个评论 • 102 次浏览 • 2020-04-21 09:20 • 来自相关话题

       很多用户在使用GEO5海外规范进行计算,当考虑到地震作用时常常会出现输入问题。主要的原因是受中国规范输入惯性思维影响,在这里具体讲解区别,方便后续大家的继续使用。       当我们选择中国规范进行计算的时候,通常考虑地震时拟静力法输入的参数为:地震设防烈度(加速度),如7度(0.15g).但是当我们切换到海外规范时,地震的输入变为:水平地震系数Kh和竖向地震系数Kv。        这时候受中国规范填写方式的习惯,或由于概念的混淆。以7度(0.15g)为例,很多工程师实际上直接将0.15作为水平地震系数填入。这样填写是有问题的。参照《水工建筑物抗震设计标准》中关于拟静力法的计算,我们还需要考虑【地震作用的效应折减系数】,规范中取值为0.25。故而实际上我们在使用海外规范填写水平地震系数的值的时候应该是0.15*0.25=0.0375(以7度0.15g为例),至于竖向地震系数的输入,大家同样可以参照《水工建筑物抗震设计标准》,这里不再赘述。       但是这里有两个问题:(1)【地震作用的效应折减系数】取0.25是中国规范中规定的,但是实际在其他国家计算并不是采用固定的折减系数;(2)同时对应的场地地震分区表达方式也有所不同。下面进行更深入地介绍。     (1) 以UBC规范为例,对于地震分区可以参见Section1629中1629.4.2介绍,可以查阅美国地震分区:       对于世界范围的地震分区,可见DVISION III,Section 1653.       这里我们可以看见,海外的表示方法和国内有比较大的差别,所以很多情况下不能草率等同。这里可以介绍大家一篇文献:《美国UBC规范之地震荷载介绍》,徐松波等。文献中总结了中国规范和美标关于地震分区的差异性。       通过这个文献我们能够比较快速地把陌生表达方式转化为我们熟悉地表达方式,具体感兴趣想要了解的工程师可以自行查阅该文献。      (2)弄清楚地震分区的对应关系之后,我们接下来需要讨论的是【地震作用的效应折减系数】的取值。       中国规范中采用拟静力法时通常取值0.25,但是在美标中采用拟静力法时的取值并非一个固定值,而是一个与震级M和震源距R相关的函数。参考文献:《中美边坡拟静力稳定分析方法的对比研究》,杨昕光等。但由于其方法计算起来需要考虑的参数众多,计算稍显复杂。       故而在实际工程中,审核时允许采用0.25的常数折减系数就会简单很多。若不允许还需要依照当地规范进行详细计算。       以上便是使用GEO5海外规范在填写地震系数时的一些注意点和其原理。希望能够给大家使用软件提供一定的帮助。      查看全部
       很多用户在使用GEO5海外规范进行计算,当考虑到地震作用时常常会出现输入问题。主要的原因是受中国规范输入惯性思维影响,在这里具体讲解区别,方便后续大家的继续使用。       当我们选择中国规范进行计算的时候,通常考虑地震时拟静力法输入的参数为:地震设防烈度(加速度),如7度(0.15g).但是当我们切换到海外规范时,地震的输入变为:水平地震系数Kh和竖向地震系数Kv。        这时候受中国规范填写方式的习惯,或由于概念的混淆。以7度(0.15g)为例,很多工程师实际上直接将0.15作为水平地震系数填入。这样填写是有问题的。参照《水工建筑物抗震设计标准》中关于拟静力法的计算,我们还需要考虑【地震作用的效应折减系数】,规范中取值为0.25。故而实际上我们在使用海外规范填写水平地震系数的值的时候应该是0.15*0.25=0.0375(以7度0.15g为例),至于竖向地震系数的输入,大家同样可以参照《水工建筑物抗震设计标准》,这里不再赘述。       但是这里有两个问题:(1)【地震作用的效应折减系数】取0.25是中国规范中规定的,但是实际在其他国家计算并不是采用固定的折减系数;(2)同时对应的场地地震分区表达方式也有所不同。下面进行更深入地介绍。     (1) 以UBC规范为例,对于地震分区可以参见Section1629中1629.4.2介绍,可以查阅美国地震分区:       对于世界范围的地震分区,可见DVISION III,Section 1653.       这里我们可以看见,海外的表示方法和国内有比较大的差别,所以很多情况下不能草率等同。这里可以介绍大家一篇文献:《美国UBC规范之地震荷载介绍》,徐松波等。文献中总结了中国规范和美标关于地震分区的差异性。       通过这个文献我们能够比较快速地把陌生表达方式转化为我们熟悉地表达方式,具体感兴趣想要了解的工程师可以自行查阅该文献。      (2)弄清楚地震分区的对应关系之后,我们接下来需要讨论的是【地震作用的效应折减系数】的取值。       中国规范中采用拟静力法时通常取值0.25,但是在美标中采用拟静力法时的取值并非一个固定值,而是一个与震级M和震源距R相关的函数。参考文献:《中美边坡拟静力稳定分析方法的对比研究》,杨昕光等。但由于其方法计算起来需要考虑的参数众多,计算稍显复杂。       故而在实际工程中,审核时允许采用0.25的常数折减系数就会简单很多。若不允许还需要依照当地规范进行详细计算。       以上便是使用GEO5海外规范在填写地震系数时的一些注意点和其原理。希望能够给大家使用软件提供一定的帮助。     

土钉边坡支护结构混凝土面层截面强度验算

库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 110 次浏览 • 2020-04-10 10:24 • 来自相关话题

在【尺寸】菜单内,面层类型有两种选择,一是混凝土面层,二是钢筋网,本文着重介绍混凝土面层的截面强度验算。进行截面强度验算之前,首先我们要明确结构受力,在GEO5帮助文档中的混凝土面层受力计算简图如下: 依据此图,软件会分析得到 面层竖向受力图 某一土钉处水平受力图软件能够计算出各竖向位置出的弯矩与剪力,与水平土钉相同高度处的水平方向的内力,在【截面强度验算】界面,进行钢筋配置,在这里面配置的钢筋起的是抗弯作用,钢筋的数量跟直径影响截面抗弯承载力Mv,而影响Vu是只是混凝土的参数(截面与材料),具体内容如下:当【分析设置】界面中选择“中国规范GB50010-2010”作为混凝土结构设计规范, 1. 混凝土面层抗剪计算软件抗剪计算,会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.3条进行计算, 根据规范6.3.3条,这里也可以明确,板的抗剪由混凝土提供,我们在板内放置的直的钢筋(水平与竖向,单层或双层)是不提供抗剪作用,除非钢筋有弯起,通常我们不设置弯起钢筋,所有面板的抗剪验算还是由混凝土提供抗剪力如下: =0.7*1*1.43N/m2*1000*(200-20-6)/1000=174.17kN/m其中h0=h-as-d/2。手算Vc与我们上面截图数值一致,可以说明软件计算结果的正确性。如果软件计算提示抗剪不满足要求,需要配筋的话,建议提高混凝土面板的厚度。2. 混凝土面层抗弯计算2.1. 钢筋种类的区分及位置在截面【截面强度验算】界面,配筋可以有四种选项,可配置竖向钢筋、水平钢筋、双面钢筋网、单面钢筋网。 2.1.1. 竖向钢筋当选择竖向钢筋时,点击“添加”,在弹出的对话框中,可以取消勾选最大弯矩,设置深度,软件会自动获得该深度处的弯矩设计值,然后进行配筋。 这里的宽度是延着水平方向(垂直纸面的方向)的宽度,这里的宽度功能可以按真实的宽度输入,也可以只输入1m或其他数值输入,建议按1m输入,那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。竖向钢筋水平方向(垂直纸面的方向)是等间距布置的。对于竖向钢筋通常是沿竖向通常配置的,但是软件可以计算出各个竖向深度处的配筋量。通过这个功能,我们可以延竖向分段布筋(类似抗滑桩分段配筋一样,但是没必要,因为我们 面层板不厚,省不了多少钢筋,还增加施工的难道),因为支持分段配筋那么也可以分别配置面侧和背侧钢筋。关于钢筋的放置位置取决于所选的截面,软件按背侧弯矩为正,面侧弯矩为负,当依据正Md配筋计算,配置的钢筋应该在背面,也就是靠土一侧。2.1.2水平钢筋水平钢筋放置的位置于土钉齐平,因为不同高度处土钉受力不同,混凝土面层的内力也会不同。所以软件对于水平钢筋的配置可选择不同土钉编号处进行计算。 这里的截面宽度,指的是5号土钉所在位置深度方向(竖直方向)的范围,因为各个编号土钉受力可能不一样,如果想精确配筋的话,可以将这个宽度设置成上下土钉层间的间距值。但是没必要,通常都是按最不利的进行设计,也就是选择最底层的土钉,然后所有的水平钢筋延着深度方向(竖直)等间距布置。这里的截面宽度同样建议设置为1m,那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。所有的水平钢筋延着深度方向(竖直)等间距布置。 同样依据我们的计算理论,垂直纸面方向,计算出来的混凝土面层弯矩值有正有负,有大有小。我们可以需要挑选出正弯矩最大的进行背侧钢筋配置,负弯矩面侧进行靠土一侧钢筋配置。2.1.3双面钢筋网上面的竖向钢筋、水平钢筋选项支持的是面侧和背侧分别配筋或者单独只配置一侧或者一种。下面我们介绍的双面钢筋网其实就是双层等量配筋,面侧与背侧配筋量默认是相同的。可以双向(水平+竖直)或者仅配置某一方向(水平或者竖直)的钢筋。输入的是一侧的每延米的配筋量 注意此处的内力选择水平钢筋或者竖直钢筋,对计算结果没有影响,软件都会自动提取水平受力和竖直受力的正负弯矩的绝对值最大项去验算。具体如下:  2.1.4单面钢筋网混凝土面层板受力分析后弯矩必定都会有正负值,详细看开篇计算简图,也就是面侧或背侧都会有受拉,所以此处单面钢筋网显然不适用。通常用的比较少的。除非一侧弯矩计算的弯矩最大值很小可忽略。这侧的配筋可以自己按照最小配筋率设置。以上介绍的是混凝土面层的抗弯计算,如果面层不厚,可以依据经验直接按最小配筋率给配筋,此处的计算抗弯不满足的结果可以进行忽略。在打印计算书时候,将左侧树菜单截面强度验算进行勾选掉,这样计算书中将不会出现此内容。2.2. 面板抗弯钢筋配筋验算计算配筋面积时,会依据规范考虑计算截面的最小配筋率和最大配筋率。软件抗弯计算,会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.2.10条进行计算,时,首先计算混凝土受压区高度: 如果受压区高度小于界限受压区高度(x < ξbh0),由下式计算得到受拉钢筋的截面面积Ast: 通常对面此处的面层板这些就足够了,基本上受压区高度小于界限受压区高度。  查看全部
在【尺寸】菜单内,面层类型有两种选择,一是混凝土面层,二是钢筋网,本文着重介绍混凝土面层的截面强度验算。进行截面强度验算之前,首先我们要明确结构受力,在GEO5帮助文档中的混凝土面层受力计算简图如下: 依据此图,软件会分析得到 面层竖向受力图 某一土钉处水平受力图软件能够计算出各竖向位置出的弯矩与剪力,与水平土钉相同高度处的水平方向的内力,在【截面强度验算】界面,进行钢筋配置,在这里面配置的钢筋起的是抗弯作用,钢筋的数量跟直径影响截面抗弯承载力Mv,而影响Vu是只是混凝土的参数(截面与材料),具体内容如下:当【分析设置】界面中选择“中国规范GB50010-2010”作为混凝土结构设计规范, 1. 混凝土面层抗剪计算软件抗剪计算,会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.3条进行计算, 根据规范6.3.3条,这里也可以明确,板的抗剪由混凝土提供,我们在板内放置的直的钢筋(水平与竖向,单层或双层)是不提供抗剪作用,除非钢筋有弯起,通常我们不设置弯起钢筋,所有面板的抗剪验算还是由混凝土提供抗剪力如下: =0.7*1*1.43N/m2*1000*(200-20-6)/1000=174.17kN/m其中h0=h-as-d/2。手算Vc与我们上面截图数值一致,可以说明软件计算结果的正确性。如果软件计算提示抗剪不满足要求,需要配筋的话,建议提高混凝土面板的厚度。2. 混凝土面层抗弯计算2.1. 钢筋种类的区分及位置在截面【截面强度验算】界面,配筋可以有四种选项,可配置竖向钢筋、水平钢筋、双面钢筋网、单面钢筋网。 2.1.1. 竖向钢筋当选择竖向钢筋时,点击“添加”,在弹出的对话框中,可以取消勾选最大弯矩,设置深度,软件会自动获得该深度处的弯矩设计值,然后进行配筋。 这里的宽度是延着水平方向(垂直纸面的方向)的宽度,这里的宽度功能可以按真实的宽度输入,也可以只输入1m或其他数值输入,建议按1m输入,那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。竖向钢筋水平方向(垂直纸面的方向)是等间距布置的。对于竖向钢筋通常是沿竖向通常配置的,但是软件可以计算出各个竖向深度处的配筋量。通过这个功能,我们可以延竖向分段布筋(类似抗滑桩分段配筋一样,但是没必要,因为我们 面层板不厚,省不了多少钢筋,还增加施工的难道),因为支持分段配筋那么也可以分别配置面侧和背侧钢筋。关于钢筋的放置位置取决于所选的截面,软件按背侧弯矩为正,面侧弯矩为负,当依据正Md配筋计算,配置的钢筋应该在背面,也就是靠土一侧。2.1.2水平钢筋水平钢筋放置的位置于土钉齐平,因为不同高度处土钉受力不同,混凝土面层的内力也会不同。所以软件对于水平钢筋的配置可选择不同土钉编号处进行计算。 这里的截面宽度,指的是5号土钉所在位置深度方向(竖直方向)的范围,因为各个编号土钉受力可能不一样,如果想精确配筋的话,可以将这个宽度设置成上下土钉层间的间距值。但是没必要,通常都是按最不利的进行设计,也就是选择最底层的土钉,然后所有的水平钢筋延着深度方向(竖直)等间距布置。这里的截面宽度同样建议设置为1m,那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。所有的水平钢筋延着深度方向(竖直)等间距布置。 同样依据我们的计算理论,垂直纸面方向,计算出来的混凝土面层弯矩值有正有负,有大有小。我们可以需要挑选出正弯矩最大的进行背侧钢筋配置,负弯矩面侧进行靠土一侧钢筋配置。2.1.3双面钢筋网上面的竖向钢筋、水平钢筋选项支持的是面侧和背侧分别配筋或者单独只配置一侧或者一种。下面我们介绍的双面钢筋网其实就是双层等量配筋,面侧与背侧配筋量默认是相同的。可以双向(水平+竖直)或者仅配置某一方向(水平或者竖直)的钢筋。输入的是一侧的每延米的配筋量 注意此处的内力选择水平钢筋或者竖直钢筋,对计算结果没有影响,软件都会自动提取水平受力和竖直受力的正负弯矩的绝对值最大项去验算。具体如下:  2.1.4单面钢筋网混凝土面层板受力分析后弯矩必定都会有正负值,详细看开篇计算简图,也就是面侧或背侧都会有受拉,所以此处单面钢筋网显然不适用。通常用的比较少的。除非一侧弯矩计算的弯矩最大值很小可忽略。这侧的配筋可以自己按照最小配筋率设置。以上介绍的是混凝土面层的抗弯计算,如果面层不厚,可以依据经验直接按最小配筋率给配筋,此处的计算抗弯不满足的结果可以进行忽略。在打印计算书时候,将左侧树菜单截面强度验算进行勾选掉,这样计算书中将不会出现此内容。2.2. 面板抗弯钢筋配筋验算计算配筋面积时,会依据规范考虑计算截面的最小配筋率和最大配筋率。软件抗弯计算,会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.2.10条进行计算,时,首先计算混凝土受压区高度: 如果受压区高度小于界限受压区高度(x < ξbh0),由下式计算得到受拉钢筋的截面面积Ast: 通常对面此处的面层板这些就足够了,基本上受压区高度小于界限受压区高度。 

EVS性能测试报告

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 93 次浏览 • 2020-03-31 11:14 • 来自相关话题

本测试是在2016年7月进行的,使用的是早期的64位版本,以确定网格模型大小的限制和根据您的硬件确定实际的克里金插值参数设置。测试是在一台装有以下硬件和操作系统的台式电脑上进行的:Windows 10 Pro      64 bitIntel Core      i7-5820k CPU @ 3.30 GHz: 6 Cores, 12 Logical Processors32 GB of 2800      MHz RAMNVIDIA GeForce      GTX 980Ti Graphics一般来说,对于一个给定的网格,很难准确估计克里金插值特定数据集的时间。数据的空间分布确实会影响计算时间,就像您的计算机硬件和运行在其上的其他软件一样。然而,下面这些图不仅提供了一些关于预期计算时间的参考,而且还提供了硬件需求与网格分辨率以及克里格设置之间关系的参考。测试考察了两个主要的指标:1、    由节点数量决定的模型大小2、    采用“use all points”选项后,克里金插值的最大数据集规模我们记录了针对这两个指标的计算时间,另外也记录了需要的内存大小。结果表明,除了硬件限制和耐心之外,软件对模型大小或数据集规模没有任何实际限制。 我们开始第一个问题,模型大小(即网格节点数规模)。我们一直有用户希望创建比我们的32位版本软件更好更精细的模型。想要一个更好的网格的第一个原因是能够创建一个三维的体积模型,它可以从DEMs & grid(数字高程面网格)继承二维地形的高网格分辨率。过去,不需要高分辨率来体现数据的细微差别,然而,最近一段时间,通过MIP技术或者诸如3d电阻率探测器之类的地质仪器来收集高分辨率数据的趋势愈加显著,导致需要更高精度的模型,来更好的契合数据。下面第一张图展示了9次测试的结果,其中克里金插值的节点数量从1,000,000至160,000,000 。测试的插值模块是krig 3d,勾选“use all points”选项,插值数据使用的是railyard.apdv文件,里面有273个采样点数据。上图展示的结果相当令人鼓舞。我们的测试系统具有32G的内存,看起来一旦模型节点数超过8千万,所有可用内存都用上了。但是当采用1亿6千万节点插值时,我们发现速度并没有显著下降,看起来软件还使用了部分虚拟内存。对于我们的这个具有273个采样点数据集,克里金插值时间为 3 微秒每节点,或者3s每百万节点,他们之间是线型关系。线型关系很重要,(等下我们会发现另外一个指标就不是这样了),这意味着随着模型的规模变大,消耗的时间也是等比例增大,直到计算机硬件的极限。当然,必须指出的是,如果你仅仅具有的是一个273个采样点的数据集,那么完全不需要一个2千万节点的网格模型。你需要更好的理解这一点。下一张图考察的是,当使用“use all points”选项时,软件到底能处理多大的数据集。解释这个问题的重要性超出了本次主题的范围,但是对于在EVS中使用MIP数据的人来说很重要。在我们的32位软件中,这个极限是3500~4000个采样点,就像上图中你看到的。当然时间消耗也是很明显的。我们测试了50000个采样点的数据集,上图显示的是初始化时间,不包括克里金插值时间。因为勾选“Use All Points”选项耗费大量的初始化时间,因此这是一个关键参数,并且初始化时间和样本数的三次方成正比。所以,尽管我们可以使用12倍数据量的数据集,但是所消耗的初始化时间将是12的三次方1728倍,也就是48000个采样点对比4000的采样点的情况。 最后一张图展示了每百万节点计算耗时与数据集采样点数量的函数关系。可以粗略的认为在勾选“Use All Points”的情况下是2.2次方成正比关系。但是如果我们转到50个节点(最大200个节点)的八分搜索(勾选“Octant Search”),那么这种关系更加线性化并且时间显著减少。此外八分搜索没有明显的初始化时间。使用这些图可以预测总计算时间,其中克里金插值的情况如下:CASE 120,000,000个节点的网格8,000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始化时间:实际15秒左右660秒 = 11 分钟       每百万节点3.67小时 总克里金插值时间CASE 215,000,000个节点网格14000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始时间:58秒2350秒 = 39.2分钟 每百万节点9.8小时总克里金插值时间CASE 3最后一个例子,我们参照了第二个例子,但是采用了50个节点的八分搜索:15,000,000节点网格14000个采样点数据集50个节点的八分搜索:即勾选“Octant Search”,并且“Points in reach”设置为50290秒= 4.83分钟  每百万节点1.2小时总插值时间 查看全部
本测试是在2016年7月进行的,使用的是早期的64位版本,以确定网格模型大小的限制和根据您的硬件确定实际的克里金插值参数设置。测试是在一台装有以下硬件和操作系统的台式电脑上进行的:Windows 10 Pro      64 bitIntel Core      i7-5820k CPU @ 3.30 GHz: 6 Cores, 12 Logical Processors32 GB of 2800      MHz RAMNVIDIA GeForce      GTX 980Ti Graphics一般来说,对于一个给定的网格,很难准确估计克里金插值特定数据集的时间。数据的空间分布确实会影响计算时间,就像您的计算机硬件和运行在其上的其他软件一样。然而,下面这些图不仅提供了一些关于预期计算时间的参考,而且还提供了硬件需求与网格分辨率以及克里格设置之间关系的参考。测试考察了两个主要的指标:1、    由节点数量决定的模型大小2、    采用“use all points”选项后,克里金插值的最大数据集规模我们记录了针对这两个指标的计算时间,另外也记录了需要的内存大小。结果表明,除了硬件限制和耐心之外,软件对模型大小或数据集规模没有任何实际限制。 我们开始第一个问题,模型大小(即网格节点数规模)。我们一直有用户希望创建比我们的32位版本软件更好更精细的模型。想要一个更好的网格的第一个原因是能够创建一个三维的体积模型,它可以从DEMs & grid(数字高程面网格)继承二维地形的高网格分辨率。过去,不需要高分辨率来体现数据的细微差别,然而,最近一段时间,通过MIP技术或者诸如3d电阻率探测器之类的地质仪器来收集高分辨率数据的趋势愈加显著,导致需要更高精度的模型,来更好的契合数据。下面第一张图展示了9次测试的结果,其中克里金插值的节点数量从1,000,000至160,000,000 。测试的插值模块是krig 3d,勾选“use all points”选项,插值数据使用的是railyard.apdv文件,里面有273个采样点数据。上图展示的结果相当令人鼓舞。我们的测试系统具有32G的内存,看起来一旦模型节点数超过8千万,所有可用内存都用上了。但是当采用1亿6千万节点插值时,我们发现速度并没有显著下降,看起来软件还使用了部分虚拟内存。对于我们的这个具有273个采样点数据集,克里金插值时间为 3 微秒每节点,或者3s每百万节点,他们之间是线型关系。线型关系很重要,(等下我们会发现另外一个指标就不是这样了),这意味着随着模型的规模变大,消耗的时间也是等比例增大,直到计算机硬件的极限。当然,必须指出的是,如果你仅仅具有的是一个273个采样点的数据集,那么完全不需要一个2千万节点的网格模型。你需要更好的理解这一点。下一张图考察的是,当使用“use all points”选项时,软件到底能处理多大的数据集。解释这个问题的重要性超出了本次主题的范围,但是对于在EVS中使用MIP数据的人来说很重要。在我们的32位软件中,这个极限是3500~4000个采样点,就像上图中你看到的。当然时间消耗也是很明显的。我们测试了50000个采样点的数据集,上图显示的是初始化时间,不包括克里金插值时间。因为勾选“Use All Points”选项耗费大量的初始化时间,因此这是一个关键参数,并且初始化时间和样本数的三次方成正比。所以,尽管我们可以使用12倍数据量的数据集,但是所消耗的初始化时间将是12的三次方1728倍,也就是48000个采样点对比4000的采样点的情况。 最后一张图展示了每百万节点计算耗时与数据集采样点数量的函数关系。可以粗略的认为在勾选“Use All Points”的情况下是2.2次方成正比关系。但是如果我们转到50个节点(最大200个节点)的八分搜索(勾选“Octant Search”),那么这种关系更加线性化并且时间显著减少。此外八分搜索没有明显的初始化时间。使用这些图可以预测总计算时间,其中克里金插值的情况如下:CASE 120,000,000个节点的网格8,000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始化时间:实际15秒左右660秒 = 11 分钟       每百万节点3.67小时 总克里金插值时间CASE 215,000,000个节点网格14000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始时间:58秒2350秒 = 39.2分钟 每百万节点9.8小时总克里金插值时间CASE 3最后一个例子,我们参照了第二个例子,但是采用了50个节点的八分搜索:15,000,000节点网格14000个采样点数据集50个节点的八分搜索:即勾选“Octant Search”,并且“Points in reach”设置为50290秒= 4.83分钟  每百万节点1.2小时总插值时间

GEO5抗滑桩嵌固段设计与理正的异同

库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 289 次浏览 • 2020-03-24 10:08 • 来自相关话题

最近,有GEO5用户反馈,采用同样的设计参数,理正抗滑桩设计中设置很小的岩石单轴极限抗压强度能计算通过,GEO5的抗滑桩设计模块却显示嵌岩段“岩石横向承载力不满足要求”。其实理正抗滑桩设计并没有严格的按照规范对嵌岩段的承载力进行验算,即使嵌岩段岩石横向承载力小于计算的岩石反力时,软件也不会给出提示的。下面我们将结合案例,针对两款软件在抗滑桩嵌固段(嵌岩段及嵌土段)计算的异同做详细说明。1. 嵌固段计算模型理正抗滑桩的帮助文档介绍内力、位移采用弹性法计算。嵌固段并没有区分嵌岩和嵌土,分析模型为桩前有弹簧支座。但是从计算结果看嵌土时土反力不会大于桩前被动土压力,嵌岩时岩石反力不会大于岩石的横向承载力。 理正抗滑桩计算模型简图GEO5抗滑桩的内力、位移采用弹塑性共同变形法计算,并考虑了嵌岩跟嵌土计算模型上的差异。嵌土时,桩前及桩后相当于土弹簧作用,土体按弹塑性材料考虑,最大应力不能大于被动土压力,最小应力不能小于主动土压力。嵌岩段,桩身一侧有弹簧作用(位置由桩身位移决定),岩体按弹性材料考虑,分析时岩石反力可以达到任意值,最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。 GEO5抗滑桩计算模型简图具体可参考:抗滑桩计算中土体嵌固段和岩石嵌固段的区别2. 抗滑桩嵌岩段设计2.1 嵌岩段承载力验算抗滑桩设计应满足嵌固段承载力要求。依据《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006(2009局部修订版)》,针对嵌岩段应当满足规范第10.2.10.1条规定,具体内容如下:1 地层为岩层时,桩的最大横向压应力 σmax应小于或等于地基的横向容许承载力。地基的横向容许承载力与岩石单轴抗压极限强度的对应关系可按本规范附录表B.0.1采用。当桩为矩形截面时,地基的横向容许承载力可按下式计算:                (10.2.10- 1)式中:--在水平方向的换算系数,根据岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的股结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物,可采用 0.5-1.0;--折减系数,根据岩层的裂隙、风化及软化程度,可采用 0.3-0.45;--岩石单轴抗压极限强度 (kPa)。GEO5软件严格按照上述规范验算,当不满足规范中的10.2.10-1公式时,软件会给出“岩石地基横向承载力 不满足要求”提示,如下图: 而理正软件目前只有「抗滑桩综合治理」模块可以进行嵌岩段设计。理正「抗滑桩综合治理」模块仅在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的允许值。而关于它的设计值,也就是土反力由白色线条表示。 理正土反力结果图依据理正土反力结果图,「抗滑桩综合治理」模块似乎也对嵌岩段进行了验算,但其实这里的验算与规范要求是不相同。下面举例说明,当嵌岩段设置如下:  计算模型其他参数保持不变,仅设置单轴极限抗压强度R为变量,R分别取值1MPa,2MPa,2.5Mpa,5Mpa,10Mpa。在滑面上受滑坡推力的作用下(理正的第1种情况:滑坡推力),内力计算结果如下: 单轴极限抗压强度R=1Mpa 单轴极限抗压强度R=2Mpa 单轴极限抗压强度R=2.5Mpa 单轴极限抗压强度R=5Mpa 单轴极限抗压强度R=10Mpa对比1MPa,2MPa,2.5Mpa的计算结果,我们发现软件的岩石反力取值是不会大于横向允许承载力的。当岩石反力(=位移*岩石水平反力系数)>横向允许承载力时,取横向允许承载力值。即岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X,横向允许承载力},理正软件将岩石视为弹塑性材料。软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。2.2 理正嵌岩段设计的正确性校验为进一步验证,我们缩短嵌固段,嵌岩段设置为1m,单轴极限抗压强度R=5MPa。此时对应的岩石地基横向容许承载力Rd=5000*0.3*0.5=750kPa,在此参数下进行对比分析。GEO5抗滑桩软件计算会提示地基横向承载力不满足要求(岩石当成弹性材料考虑)。如下图: 抗滑桩嵌岩段1m,R=5Mpa,允许反力=750kPa若将岩石当成弹塑性材料考虑,我们用两款软件对比计算。注:在GEO5中,我们用c足够大的弹塑性土体,来模拟理正模型中的弹塑性岩石,只要GEO5的允许反力(计算的被动土压力)与理正R=5MPa所能提供的岩石地基横向容许承载力Rd相当即可。GEO5计算出在允许反力≈780kPa时,结构不稳定,此时无法给出内力及位移详细计算结果。此时减小允许反力值,结构会更不稳,所以在允许反力=750kPa时,GEO5计算结构是会不稳定的。如下图:  弹塑性的土体模拟岩体,嵌岩1m深,允许反力≈780kPa理正岩石允许反力=750kPa时,分析仍能给出内力及位移结果。虽然结果明显错误但有结果给出说明计算是收敛。如下图: 嵌岩1m深,R=5Mpa,允许反力=750kPa如果岩石当成弹塑性材料考虑,那么当计算出的岩石反力>横向承载力的时候,计算出的岩石反力会进行调整然后进行二次迭代,而当变形足够大,势必会出现计算不收敛的情况,不收敛是计算不出结果的,此时结构不稳定,正如上面GEO5软件的提示。但我们发现无论理正中嵌岩段的岩石反力多小,软件都能计算出内力及位移。2.3结论理正抗滑桩软件岩石是当成弹塑性材料考虑的,岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X,横向允许承载力},软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。软件并没有严格按照规范要求去验算嵌岩段。若岩石按弹塑性材料考虑,理正软件在嵌固段明显不满足要求,结构不稳定的时候,仍能输出内力及位移计算结果。GEO5抗滑桩软件岩石按弹性考虑,岩石反力=弹簧刚度K*位移X,分析时岩石反力可以达到任意值,最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。验算是严格按照规范要求。3. 抗滑桩嵌土段设计3.1 嵌土段承载力验算针对嵌土段,规范10.2.10-2和10.2.10-3给出了横向允许承载力计算公式,可以按公式计算,此外规范10.2.10的条文说明对于规范正文也做了进一步说明,具体内容如下:10.2.10 对于较完整的岩质岩层及半岩质岩层的地基,桩身作用于围岩的侧向压应力,一般不应大于容许强度。桩周围岩的侧向允许抗压强度,必要时可直接在现场试验取得,一般按岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的胶结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物、各种构造裂面的性质和产状及其贯通程度等情况,分别采用垂直允许抗压强度的0.5 ~ 1.0倍。当围岩为密实土或砂层时,其值为0.5倍,较完整的半岩质岩层为0.60~0.75倍,块状或厚层少裂隙的岩层为 0.75~ 1.0倍。对于一般土层或风化成土、砂砾状的岩层地基,抗滑桩在侧向荷载作用下发生转动变位时,桩前的土体产生被动土压力,而在桩后的土体产生主动土压力。桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。在工程设计中,要使锚固段完全满足要求,有时会很困难,所以根据多年的工程经验,满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处的横向压应力应小于或等于被动土压力与主动士压力之差即可。此时滑动面以下h2/3深度范围内进入塑性区。依据GEO5抗滑桩计算理论,GEO5土体按弹塑性材料考虑,采用弹塑性共同变形法,嵌土段桩前及桩后都有土弹簧作用,结构受力由下式计算:针对GEO5抗滑桩的嵌土段,作用在变形结构上的土压力最大不能大于被动土压力,最小不能小于主动土压力。即桩前计算土压力≤桩前被动土压力,桩后计算土压力≥桩后主动土压力。那么-桩后计算土压力≤-桩后主动土压力。据此可推导得到,桩前计算土压力-桩后计算土压力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力恒成立。而GEO5的土反力是桩前桩后计算土压力的合力。也就是GEO5抗滑桩的计算土反力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力,依据GEO5的计算理论,如果软件计算结果收敛,无结构不稳定的提示,那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。”此外,我们可以依据GEO5分析结果的“土压力+位移”图示很容易判断被动区土体的塑性区的范围。 理正土体也是按弹塑性材料考虑,由于计算模型的不同,理正软件的计算土反力特指滑坡面以下桩的土抗力,由下式计算:在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的被动土压力数值。理正软件计算的土反力不会大于被动土压力,同样也可以根据图形来判断被动区塑性区范围。 首先,理正软件是没有按照规范正文要求去进行计算允许横向承载力计算,其次,因为没有考虑桩后主动土压力,所以也不能按规范条文说明去验算嵌土段是否满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处土反力是否小于等于被动土压力与主动土压力之差。综上,理正抗滑桩的嵌土段并没有按照规范要求进行验算。3.2 理正嵌土段设计的正确性校验举例用两款软件分析下列抗滑桩: 计算简图两款软件的计算结果: 理正计算最大位移= -73.28(mm) GEO5计算最大位移= -26.9(mm)两款软件位移计算结果相差太多,下面我们用有限元分析软件OptumG2进行复核。将抗滑桩桩后嵌固段以上9m以上的土折算成超载施加在模型里,同时将理正计算出来的滑坡推力的水平和竖直分布力施加在模型中。选择弹塑性分析方法,具体如下: 初始地应力分析弹塑性分析分析结果: Optumn G2的计算结果(位移28.02mm)相比较理正的70.28mm的水平位移,Optumn G2的计算结果(位移28.02mm)与GEO5(位移26.9mm)的更接近。3.3结论理正跟GEO5两款抗滑桩软件,均可以依据结果图示判断被动区塑性区范围,但是两款软件土反力计算公式不相同,由于理正嵌固段不考虑桩后土弹簧作用,所以计算结果只考虑桩前土抗力。嵌土段没有考虑桩后主动土压力,所以无法按照规范正文或条文说明的要求去验算。而GEO5软件只要计算结果收敛,没有结构不稳定的提示,那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。” 查看全部
最近,有GEO5用户反馈,采用同样的设计参数,理正抗滑桩设计中设置很小的岩石单轴极限抗压强度能计算通过,GEO5的抗滑桩设计模块却显示嵌岩段“岩石横向承载力不满足要求”。其实理正抗滑桩设计并没有严格的按照规范对嵌岩段的承载力进行验算,即使嵌岩段岩石横向承载力小于计算的岩石反力时,软件也不会给出提示的。下面我们将结合案例,针对两款软件在抗滑桩嵌固段(嵌岩段及嵌土段)计算的异同做详细说明。1. 嵌固段计算模型理正抗滑桩的帮助文档介绍内力、位移采用弹性法计算。嵌固段并没有区分嵌岩和嵌土,分析模型为桩前有弹簧支座。但是从计算结果看嵌土时土反力不会大于桩前被动土压力,嵌岩时岩石反力不会大于岩石的横向承载力。 理正抗滑桩计算模型简图GEO5抗滑桩的内力、位移采用弹塑性共同变形法计算,并考虑了嵌岩跟嵌土计算模型上的差异。嵌土时,桩前及桩后相当于土弹簧作用,土体按弹塑性材料考虑,最大应力不能大于被动土压力,最小应力不能小于主动土压力。嵌岩段,桩身一侧有弹簧作用(位置由桩身位移决定),岩体按弹性材料考虑,分析时岩石反力可以达到任意值,最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。 GEO5抗滑桩计算模型简图具体可参考:抗滑桩计算中土体嵌固段和岩石嵌固段的区别2. 抗滑桩嵌岩段设计2.1 嵌岩段承载力验算抗滑桩设计应满足嵌固段承载力要求。依据《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006(2009局部修订版)》,针对嵌岩段应当满足规范第10.2.10.1条规定,具体内容如下:1 地层为岩层时,桩的最大横向压应力 σmax应小于或等于地基的横向容许承载力。地基的横向容许承载力与岩石单轴抗压极限强度的对应关系可按本规范附录表B.0.1采用。当桩为矩形截面时,地基的横向容许承载力可按下式计算:                (10.2.10- 1)式中:--在水平方向的换算系数,根据岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的股结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物,可采用 0.5-1.0;--折减系数,根据岩层的裂隙、风化及软化程度,可采用 0.3-0.45;--岩石单轴抗压极限强度 (kPa)。GEO5软件严格按照上述规范验算,当不满足规范中的10.2.10-1公式时,软件会给出“岩石地基横向承载力 不满足要求”提示,如下图: 而理正软件目前只有「抗滑桩综合治理」模块可以进行嵌岩段设计。理正「抗滑桩综合治理」模块仅在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的允许值。而关于它的设计值,也就是土反力由白色线条表示。 理正土反力结果图依据理正土反力结果图,「抗滑桩综合治理」模块似乎也对嵌岩段进行了验算,但其实这里的验算与规范要求是不相同。下面举例说明,当嵌岩段设置如下:  计算模型其他参数保持不变,仅设置单轴极限抗压强度R为变量,R分别取值1MPa,2MPa,2.5Mpa,5Mpa,10Mpa。在滑面上受滑坡推力的作用下(理正的第1种情况:滑坡推力),内力计算结果如下: 单轴极限抗压强度R=1Mpa 单轴极限抗压强度R=2Mpa 单轴极限抗压强度R=2.5Mpa 单轴极限抗压强度R=5Mpa 单轴极限抗压强度R=10Mpa对比1MPa,2MPa,2.5Mpa的计算结果,我们发现软件的岩石反力取值是不会大于横向允许承载力的。当岩石反力(=位移*岩石水平反力系数)>横向允许承载力时,取横向允许承载力值。即岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X,横向允许承载力},理正软件将岩石视为弹塑性材料。软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。2.2 理正嵌岩段设计的正确性校验为进一步验证,我们缩短嵌固段,嵌岩段设置为1m,单轴极限抗压强度R=5MPa。此时对应的岩石地基横向容许承载力Rd=5000*0.3*0.5=750kPa,在此参数下进行对比分析。GEO5抗滑桩软件计算会提示地基横向承载力不满足要求(岩石当成弹性材料考虑)。如下图: 抗滑桩嵌岩段1m,R=5Mpa,允许反力=750kPa若将岩石当成弹塑性材料考虑,我们用两款软件对比计算。注:在GEO5中,我们用c足够大的弹塑性土体,来模拟理正模型中的弹塑性岩石,只要GEO5的允许反力(计算的被动土压力)与理正R=5MPa所能提供的岩石地基横向容许承载力Rd相当即可。GEO5计算出在允许反力≈780kPa时,结构不稳定,此时无法给出内力及位移详细计算结果。此时减小允许反力值,结构会更不稳,所以在允许反力=750kPa时,GEO5计算结构是会不稳定的。如下图:  弹塑性的土体模拟岩体,嵌岩1m深,允许反力≈780kPa理正岩石允许反力=750kPa时,分析仍能给出内力及位移结果。虽然结果明显错误但有结果给出说明计算是收敛。如下图: 嵌岩1m深,R=5Mpa,允许反力=750kPa如果岩石当成弹塑性材料考虑,那么当计算出的岩石反力>横向承载力的时候,计算出的岩石反力会进行调整然后进行二次迭代,而当变形足够大,势必会出现计算不收敛的情况,不收敛是计算不出结果的,此时结构不稳定,正如上面GEO5软件的提示。但我们发现无论理正中嵌岩段的岩石反力多小,软件都能计算出内力及位移。2.3结论理正抗滑桩软件岩石是当成弹塑性材料考虑的,岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X,横向允许承载力},软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。软件并没有严格按照规范要求去验算嵌岩段。若岩石按弹塑性材料考虑,理正软件在嵌固段明显不满足要求,结构不稳定的时候,仍能输出内力及位移计算结果。GEO5抗滑桩软件岩石按弹性考虑,岩石反力=弹簧刚度K*位移X,分析时岩石反力可以达到任意值,最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。验算是严格按照规范要求。3. 抗滑桩嵌土段设计3.1 嵌土段承载力验算针对嵌土段,规范10.2.10-2和10.2.10-3给出了横向允许承载力计算公式,可以按公式计算,此外规范10.2.10的条文说明对于规范正文也做了进一步说明,具体内容如下:10.2.10 对于较完整的岩质岩层及半岩质岩层的地基,桩身作用于围岩的侧向压应力,一般不应大于容许强度。桩周围岩的侧向允许抗压强度,必要时可直接在现场试验取得,一般按岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的胶结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物、各种构造裂面的性质和产状及其贯通程度等情况,分别采用垂直允许抗压强度的0.5 ~ 1.0倍。当围岩为密实土或砂层时,其值为0.5倍,较完整的半岩质岩层为0.60~0.75倍,块状或厚层少裂隙的岩层为 0.75~ 1.0倍。对于一般土层或风化成土、砂砾状的岩层地基,抗滑桩在侧向荷载作用下发生转动变位时,桩前的土体产生被动土压力,而在桩后的土体产生主动土压力。桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。在工程设计中,要使锚固段完全满足要求,有时会很困难,所以根据多年的工程经验,满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处的横向压应力应小于或等于被动土压力与主动士压力之差即可。此时滑动面以下h2/3深度范围内进入塑性区。依据GEO5抗滑桩计算理论,GEO5土体按弹塑性材料考虑,采用弹塑性共同变形法,嵌土段桩前及桩后都有土弹簧作用,结构受力由下式计算:针对GEO5抗滑桩的嵌土段,作用在变形结构上的土压力最大不能大于被动土压力,最小不能小于主动土压力。即桩前计算土压力≤桩前被动土压力,桩后计算土压力≥桩后主动土压力。那么-桩后计算土压力≤-桩后主动土压力。据此可推导得到,桩前计算土压力-桩后计算土压力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力恒成立。而GEO5的土反力是桩前桩后计算土压力的合力。也就是GEO5抗滑桩的计算土反力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力,依据GEO5的计算理论,如果软件计算结果收敛,无结构不稳定的提示,那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。”此外,我们可以依据GEO5分析结果的“土压力+位移”图示很容易判断被动区土体的塑性区的范围。 理正土体也是按弹塑性材料考虑,由于计算模型的不同,理正软件的计算土反力特指滑坡面以下桩的土抗力,由下式计算:在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的被动土压力数值。理正软件计算的土反力不会大于被动土压力,同样也可以根据图形来判断被动区塑性区范围。 首先,理正软件是没有按照规范正文要求去进行计算允许横向承载力计算,其次,因为没有考虑桩后主动土压力,所以也不能按规范条文说明去验算嵌土段是否满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处土反力是否小于等于被动土压力与主动土压力之差。综上,理正抗滑桩的嵌土段并没有按照规范要求进行验算。3.2 理正嵌土段设计的正确性校验举例用两款软件分析下列抗滑桩: 计算简图两款软件的计算结果: 理正计算最大位移= -73.28(mm) GEO5计算最大位移= -26.9(mm)两款软件位移计算结果相差太多,下面我们用有限元分析软件OptumG2进行复核。将抗滑桩桩后嵌固段以上9m以上的土折算成超载施加在模型里,同时将理正计算出来的滑坡推力的水平和竖直分布力施加在模型中。选择弹塑性分析方法,具体如下: 初始地应力分析弹塑性分析分析结果: Optumn G2的计算结果(位移28.02mm)相比较理正的70.28mm的水平位移,Optumn G2的计算结果(位移28.02mm)与GEO5(位移26.9mm)的更接近。3.3结论理正跟GEO5两款抗滑桩软件,均可以依据结果图示判断被动区塑性区范围,但是两款软件土反力计算公式不相同,由于理正嵌固段不考虑桩后土弹簧作用,所以计算结果只考虑桩前土抗力。嵌土段没有考虑桩后主动土压力,所以无法按照规范正文或条文说明的要求去验算。而GEO5软件只要计算结果收敛,没有结构不稳定的提示,那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。”

指定边坡滑面参数说明

库仑刘工 发表了文章 • 0 个评论 • 167 次浏览 • 2020-03-23 08:54 • 来自相关话题

GEO5不需要单独输入滑面参数,软件会自动读取岩土材料参数。软件的使用思路是,首先创建所要分析边坡的剖面地层线,然后为地层指定岩土材料,最后在建立的模型上分析各类滑面。图1 滑面类型在分析边坡稳定性时,根据边坡滑面是否确定,可以大致分为有软弱滑面与无软弱滑面(如图)。有软弱滑面(即滑面固定,不用自动搜索)的情况可以分为两种:一个是土石交接的情况,滑面参数取上层岩土材料的参数;一个是有软弱滑带,滑面参数取滑带土参数。无软弱滑面(即勘察报告中没提供滑面位置)需要使用自动搜索功能。这里主要介绍有软弱滑面边坡的滑面参数赋值操作说明。1. 有软弱滑面——土石交接边坡下部为岩石,上部为土层或者破碎岩石的情况,滑面确定为土石交界位置处。这种情况我们只需绘制滑面,软件会读取滑面经过岩土材料的参数。操作步骤如下:(1)使用“导入”功能里的“将DXF文件以模板导入”,将滑面导入到软件中。图2 以模板导入滑面(2)在“分析”选项下,选择折线滑面,输入滑面。输入方式是点击“输入”,然后在图形界面捕捉读入的滑面点。图3 输入滑面图4 图形交互输入滑面这里需要注意的是,用捕捉点的方法绘制滑面时,需保证绘制滑面与导入滑面保持一致,不要出现滑面越过下层滑面的情况。下面这种情况,软件读取岩土材料参数时会读到下面的岩土材料来。图5 滑面错误的输入方式(3)分析并查看计算书指定滑面之后,可以点击左侧的开始分析按钮。分析完成之后可以在计算书中找到每一土的详细信息。软件会读取,滑面经过土层的岩土材料内摩擦角、粘聚力、容重等信息。土石交接处读取的是上层岩土材料的参数。在计算书的详细结果中会给出每个土体的详细信息。图6 滑面每个土条的详细信息2. 有软弱滑面——滑带土石交接滑面取的岩土材料参数是上层岩土材料的参数,对于一些有滑带的情况其滑面参数不是使用上层土层,而是滑带土的参数。这里就需要我们定义一层滑带,为滑带指定岩土材料,最后将滑面指定到滑带位置。有两种操作方式,一是在CAD中,使用偏移命令,在CAD中绘制一层薄滑带;二是在GEO5中,利用复制多段线命令进行绘制。2.1. CAD中绘制滑带(1)CAD中选择要偏移的线段(2)英文输入法下输入快捷键“o”,回车或空格确定(3)输入偏移距离,如0.1,回车确定(4)在选择线段的上方或下方点击左键,软件即可完成偏移操作(5)进行延长、修剪,将图形修整为符合软件读取的图形,读入软件图7 CAD中进行偏移操作图8 修剪生成的地层线2.2. GEO5中绘制GEO5中也可以进行简单偏移操作(GEO5偏移操作,不能有多段线交叉;有交叉的情况,最好在CAD中做好)。GEO5中偏移操作如下:(1)在“多段线”菜单下,选择要复制(偏移)的多段线,复制选择的多段线,然后粘贴。图9 GEO5中进行多段线偏移(2)粘贴之后可以选择偏移距离,“+”为向上偏移;“-”为向下偏移。这里输入0.1m,使多段线向上偏移0.1m。点击粘贴即可在原多段线的上方0.1m处复制一条新的多段线,这时就生成的了一层较薄的滑带土。将新生成的地层指定为滑带土的岩土材料即可。图10 偏移方向说明图11 生成滑带后指定岩土材料接下来,将滑面的CAD图形以模板读入,用“输入”功能在滑带土上输入滑面即可。图12 以模板输入滑面3. 无软弱滑面无软弱滑面只需任意指定一个初始滑面,点击自动搜索即可。同样,软件也会读取滑面经过岩土材料的参数。对于圆弧型滑面,软件会自动划分成20个条块。简化毕肖普法、瑞典条分法等方法,对条间里进行简化,并不是土条划分得越细精度就越高。工程上土条一般取10~20,软件里取20。图13 自动搜索图  查看全部
GEO5不需要单独输入滑面参数,软件会自动读取岩土材料参数。软件的使用思路是,首先创建所要分析边坡的剖面地层线,然后为地层指定岩土材料,最后在建立的模型上分析各类滑面。图1 滑面类型在分析边坡稳定性时,根据边坡滑面是否确定,可以大致分为有软弱滑面与无软弱滑面(如图)。有软弱滑面(即滑面固定,不用自动搜索)的情况可以分为两种:一个是土石交接的情况,滑面参数取上层岩土材料的参数;一个是有软弱滑带,滑面参数取滑带土参数。无软弱滑面(即勘察报告中没提供滑面位置)需要使用自动搜索功能。这里主要介绍有软弱滑面边坡的滑面参数赋值操作说明。1. 有软弱滑面——土石交接边坡下部为岩石,上部为土层或者破碎岩石的情况,滑面确定为土石交界位置处。这种情况我们只需绘制滑面,软件会读取滑面经过岩土材料的参数。操作步骤如下:(1)使用“导入”功能里的“将DXF文件以模板导入”,将滑面导入到软件中。图2 以模板导入滑面(2)在“分析”选项下,选择折线滑面,输入滑面。输入方式是点击“输入”,然后在图形界面捕捉读入的滑面点。图3 输入滑面图4 图形交互输入滑面这里需要注意的是,用捕捉点的方法绘制滑面时,需保证绘制滑面与导入滑面保持一致,不要出现滑面越过下层滑面的情况。下面这种情况,软件读取岩土材料参数时会读到下面的岩土材料来。图5 滑面错误的输入方式(3)分析并查看计算书指定滑面之后,可以点击左侧的开始分析按钮。分析完成之后可以在计算书中找到每一土的详细信息。软件会读取,滑面经过土层的岩土材料内摩擦角、粘聚力、容重等信息。土石交接处读取的是上层岩土材料的参数。在计算书的详细结果中会给出每个土体的详细信息。图6 滑面每个土条的详细信息2. 有软弱滑面——滑带土石交接滑面取的岩土材料参数是上层岩土材料的参数,对于一些有滑带的情况其滑面参数不是使用上层土层,而是滑带土的参数。这里就需要我们定义一层滑带,为滑带指定岩土材料,最后将滑面指定到滑带位置。有两种操作方式,一是在CAD中,使用偏移命令,在CAD中绘制一层薄滑带;二是在GEO5中,利用复制多段线命令进行绘制。2.1. CAD中绘制滑带(1)CAD中选择要偏移的线段(2)英文输入法下输入快捷键“o”,回车或空格确定(3)输入偏移距离,如0.1,回车确定(4)在选择线段的上方或下方点击左键,软件即可完成偏移操作(5)进行延长、修剪,将图形修整为符合软件读取的图形,读入软件图7 CAD中进行偏移操作图8 修剪生成的地层线2.2. GEO5中绘制GEO5中也可以进行简单偏移操作(GEO5偏移操作,不能有多段线交叉;有交叉的情况,最好在CAD中做好)。GEO5中偏移操作如下:(1)在“多段线”菜单下,选择要复制(偏移)的多段线,复制选择的多段线,然后粘贴。图9 GEO5中进行多段线偏移(2)粘贴之后可以选择偏移距离,“+”为向上偏移;“-”为向下偏移。这里输入0.1m,使多段线向上偏移0.1m。点击粘贴即可在原多段线的上方0.1m处复制一条新的多段线,这时就生成的了一层较薄的滑带土。将新生成的地层指定为滑带土的岩土材料即可。图10 偏移方向说明图11 生成滑带后指定岩土材料接下来,将滑面的CAD图形以模板读入,用“输入”功能在滑带土上输入滑面即可。图12 以模板输入滑面3. 无软弱滑面无软弱滑面只需任意指定一个初始滑面,点击自动搜索即可。同样,软件也会读取滑面经过岩土材料的参数。对于圆弧型滑面,软件会自动划分成20个条块。简化毕肖普法、瑞典条分法等方法,对条间里进行简化,并不是土条划分得越细精度就越高。工程上土条一般取10~20,软件里取20。图13 自动搜索图 

CAD地形点提取命令dataextraction的详细用法

库仑赵 发表了文章 • 0 个评论 • 179 次浏览 • 2020-03-22 19:18 • 来自相关话题

       很多工程师在使用GEO5三维地质建模的时候,对于从CAD中提取地形点这一步有些疑惑,这里进行一个详细讲解,方便大家后续使用。       首先,将CAD文件多余图层隐藏或者是删除,然后在CAD界面中直接输入【dataextraction】命令,并点击回车键。       这时会跳出如下界面:        我们可以【创建新数据提取】,并点击【下一步】,选择合适的另存为目录后,点击【保存】可以来到下面这个界面:       在这个界面上我们选择【在当前图形中选择对象】,并点击中间位置的“按钮”,这时会进入cad图形界面,在界面中按住鼠标左键并拖动来进行区域选择,选择好放开左键,点击【回车】。这时就捕捉完数据了,这时上述界面的下一步选项就可以点击了。      然后来到下个界面,继续点击【下一步】:       这时会来到下一个界面,在这个界面,我们在仅勾线【几何图形】的情况下,然后筛选,仅保留点相关的数据,如下图所示,其他数据均布勾选。调整完成后,再点击【下一步】。      这时来到新的界面,在新界面可以预览提取的数据,预览观察数据正常后,继续点击【下一步】:        然后来到下一个界面,在此界面中,我们选择【将数据输出至外部文件】,并选择合适的路径,然后点击【下一步】:         在最后的界面,点击【完成】即可。这时我们可以在选择的路径中,找到导出的文件,excel或txt格式。         当然,很多时候,我们提取的数据过于密集,其实有时候我们并不需要这么多的点,在这里可以给大家介绍一个excel的操作小技巧:等间距选择数据。此方法的具体操作,大家可见:  https://jingyan.baidu.com/article/2c8c281d8aaf8a0008252aa7.html        查看全部
       很多工程师在使用GEO5三维地质建模的时候,对于从CAD中提取地形点这一步有些疑惑,这里进行一个详细讲解,方便大家后续使用。       首先,将CAD文件多余图层隐藏或者是删除,然后在CAD界面中直接输入【dataextraction】命令,并点击回车键。       这时会跳出如下界面:        我们可以【创建新数据提取】,并点击【下一步】,选择合适的另存为目录后,点击【保存】可以来到下面这个界面:       在这个界面上我们选择【在当前图形中选择对象】,并点击中间位置的“按钮”,这时会进入cad图形界面,在界面中按住鼠标左键并拖动来进行区域选择,选择好放开左键,点击【回车】。这时就捕捉完数据了,这时上述界面的下一步选项就可以点击了。      然后来到下个界面,继续点击【下一步】:       这时会来到下一个界面,在这个界面,我们在仅勾线【几何图形】的情况下,然后筛选,仅保留点相关的数据,如下图所示,其他数据均布勾选。调整完成后,再点击【下一步】。      这时来到新的界面,在新界面可以预览提取的数据,预览观察数据正常后,继续点击【下一步】:        然后来到下一个界面,在此界面中,我们选择【将数据输出至外部文件】,并选择合适的路径,然后点击【下一步】:         在最后的界面,点击【完成】即可。这时我们可以在选择的路径中,找到导出的文件,excel或txt格式。         当然,很多时候,我们提取的数据过于密集,其实有时候我们并不需要这么多的点,在这里可以给大家介绍一个excel的操作小技巧:等间距选择数据。此方法的具体操作,大家可见:  https://jingyan.baidu.com/arti ... sp%3B      

土钉边坡支护钢筋网片面层截面强度验算理论解析

库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 118 次浏览 • 2020-03-22 18:06 • 来自相关话题

在【尺寸】菜单内,面层类型有两种选择,一是混凝土面层,二是钢筋网,本文着重介绍钢筋网的计算原理。当选择钢筋网面层时,要注意此时土钉的位置是交错布置的。这里还需要设置风化层的厚度和岩土材料参数。风化层的厚度和岩土材料参数直接影响到土钉和钢筋网的受力。在【钢筋网类型】菜单中,确定钢筋网的各项承载力及安全系数,最后在进行钢筋网的冲切和受剪力验算,需要将承载力除以安全系数作为验算标准。即Rp/SFmesh与Rs/SFmesh。  同理,在【土钉类型】菜单中,确定土钉的各项强度及安全系数,将各强度允许值除以安全系数,作为验算标准: 坡段,明确土钉的空间布置: 这里的板指的是土钉下面的垫板,板宽度hw对受力计算没有影响,但是该尺寸可以明确垫板尺寸,板的长度lw参与钢筋网冲切计算,垫板长度越大越有利,但是不可能无限大。最后,在【截面强度验算】菜单中,共进行四项验算:土钉受剪承载力验算、钢筋网受冲切承载力验算、钢筋网受剪承载力验算、土钉组合应变验算。此处需要设置是否考虑渗流,压力锥角度及土钉轴力。 关于渗流的影响,在计算土钉剪力和钢筋网剪力时,可以考虑由风化层中水流引起的渗流力Fw。关于压力锥的角度确定了土钉轴力在风化层中的传递扩散角度,这对钢筋网剪力的计算会产生影响。该角度使得作用在钢筋网上的各土钉轴力的水平间距减小了,同时也减小了单元土块的宽度。折减后的单元土块是一个梯形,可以等效为一个等面积的矩形,矩形的宽度为。压力锥角度θ通常在30°到80°之间。压力锥上部半径取板长度的一半。   关于土钉轴力,土钉轴力直接参与钢筋网抗冲切验算。轴力过大可能会导致钢筋网抗冲切不满足要求。1.土钉受剪承载力验算满足Fs≤Rs/SFmesh即可。在土钉抗剪验算中,选择风化层底面作为滑面,土钉剪力Fs则由单根土钉分担的单元土块引起的剪力计算得到。   上面的公式看似复杂,其实就是土块重力W、土钉轴力Fnail及渗流力Fw延着的滑面分力减去摩擦力,为摩擦系数,土块重力W、土钉轴力Fnail垂直与滑面的分力乘以摩擦系数即为摩擦力,在国内规范中不考虑作用,可以设置c=0。2.钢筋网受冲切承载力验算满足Fnail≤Rp/SFmesh即可。Fnail为土钉轴力3.钢筋网受剪承载力验算满足Sd≤Rs/SFmesh即可。软件自动计算由四根土钉包围的单元土块中两种类型滑面下的最大钢筋网剪力。直线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的滑面。 剪力 - 直线滑面 分子很复杂,其实就是土块重力W、渗流力Fw延着的直线滑面分力减去摩擦力,这个力就是下图中的F分子,力的方向是沿滑面水平向下的。钢筋网所受的剪力跟此大小相等,方向相反。 折线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的土块底面倾角。 剪力 - 折线滑面当采用折线滑面计算时,两个滑块之间的作用力X按下式计算:   公式的解析可以参考上面的直线滑面。注意:考虑压力锥影响,替代上面的,影响单元土块的宽度,最终体现在公式里面的滑块重量。4. 土钉组合应变验算 查看全部
在【尺寸】菜单内,面层类型有两种选择,一是混凝土面层,二是钢筋网,本文着重介绍钢筋网的计算原理。当选择钢筋网面层时,要注意此时土钉的位置是交错布置的。这里还需要设置风化层的厚度和岩土材料参数。风化层的厚度和岩土材料参数直接影响到土钉和钢筋网的受力。在【钢筋网类型】菜单中,确定钢筋网的各项承载力及安全系数,最后在进行钢筋网的冲切和受剪力验算,需要将承载力除以安全系数作为验算标准。即Rp/SFmesh与Rs/SFmesh。  同理,在【土钉类型】菜单中,确定土钉的各项强度及安全系数,将各强度允许值除以安全系数,作为验算标准: 坡段,明确土钉的空间布置: 这里的板指的是土钉下面的垫板,板宽度hw对受力计算没有影响,但是该尺寸可以明确垫板尺寸,板的长度lw参与钢筋网冲切计算,垫板长度越大越有利,但是不可能无限大。最后,在【截面强度验算】菜单中,共进行四项验算:土钉受剪承载力验算、钢筋网受冲切承载力验算、钢筋网受剪承载力验算、土钉组合应变验算。此处需要设置是否考虑渗流,压力锥角度及土钉轴力。 关于渗流的影响,在计算土钉剪力和钢筋网剪力时,可以考虑由风化层中水流引起的渗流力Fw。关于压力锥的角度确定了土钉轴力在风化层中的传递扩散角度,这对钢筋网剪力的计算会产生影响。该角度使得作用在钢筋网上的各土钉轴力的水平间距减小了,同时也减小了单元土块的宽度。折减后的单元土块是一个梯形,可以等效为一个等面积的矩形,矩形的宽度为。压力锥角度θ通常在30°到80°之间。压力锥上部半径取板长度的一半。   关于土钉轴力,土钉轴力直接参与钢筋网抗冲切验算。轴力过大可能会导致钢筋网抗冲切不满足要求。1.土钉受剪承载力验算满足Fs≤Rs/SFmesh即可。在土钉抗剪验算中,选择风化层底面作为滑面,土钉剪力Fs则由单根土钉分担的单元土块引起的剪力计算得到。   上面的公式看似复杂,其实就是土块重力W、土钉轴力Fnail及渗流力Fw延着的滑面分力减去摩擦力,为摩擦系数,土块重力W、土钉轴力Fnail垂直与滑面的分力乘以摩擦系数即为摩擦力,在国内规范中不考虑作用,可以设置c=0。2.钢筋网受冲切承载力验算满足Fnail≤Rp/SFmesh即可。Fnail为土钉轴力3.钢筋网受剪承载力验算满足Sd≤Rs/SFmesh即可。软件自动计算由四根土钉包围的单元土块中两种类型滑面下的最大钢筋网剪力。直线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的滑面。 剪力 - 直线滑面 分子很复杂,其实就是土块重力W、渗流力Fw延着的直线滑面分力减去摩擦力,这个力就是下图中的F分子,力的方向是沿滑面水平向下的。钢筋网所受的剪力跟此大小相等,方向相反。 折线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的土块底面倾角。 剪力 - 折线滑面当采用折线滑面计算时,两个滑块之间的作用力X按下式计算:   公式的解析可以参考上面的直线滑面。注意:考虑压力锥影响,替代上面的,影响单元土块的宽度,最终体现在公式里面的滑块重量。4. 土钉组合应变验算

GEO5海外规范抗滑桩计算依据

库仑赵 发表了文章 • 0 个评论 • 96 次浏览 • 2020-03-09 10:26 • 来自相关话题

        GEO5土质边坡模块能够将支护结构作用综合考虑在内,给出最终的安全系数评估结果。这里以抗滑桩海外设计方法为例,以点带面,介绍GEO5在极限平衡理论下考虑支护结构作用的计算原理,希望能够帮助广大用户更加深入地了解和使用软件。       无论是在国内还是国际,计算抗滑桩计算的两个要素:1、桩身作用的滑坡推力;2、抗滑桩计算模型。其中抗滑桩的计算模型基本都是大同小异,但关于桩身作用的滑坡推力的计算方法却存在一定的差别。在中国我们习惯性使用传递系数法进行计算,这里大致介绍一下国外的算法:      首先我们可以参考文献:Methods to estimate lateral force acting on stabilizing piles : ITO, T OSAKA UNIV. OSAKA, JAPAN MATSUI, T SOILS FOUND. V15, N4, 1975, P43–59[J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1976, 13(6):0-0.     图1 抗滑桩对滑体的作用模型        其核心原理是将桩的抗滑力作为分布力施加在滑体之上,这里和GEO5是完全一致的,不过GEO5中对这个抗滑力的分布能够进行更为细致的设置,不光局限于三角形的分布,还能够由工程师根据判断选择相应的分布模式,和抗滑力的作用方向。图2 GEO5抗滑桩细化设置       上述文献中还给出了桩后推力的解析解,方便工程师使用。当然,随着软件技术的发展,我们能够利用更加方便的模式,在GEO5中用户可以选择Spencer法、MP法等更有效的方式直接计算出作用在桩后的推力和桩前的抗力,其原理和不平衡推力法类似。因而在国外利用GEO5进行抗滑桩设计的步骤实际上和国内基本一致。关于这几类国际上通用的方法和传递系数法在滑坡推力计算上的差异,我国知名专家学者陈祖煜、王恭先、郑颖人、凌天清在著书《边坡与滑坡工程治理》6.8.4章节中已经做过详细地对比工作,在此不再赘述。       实际上,GEO5中各类支护结构的作用都是基于以上的模式,所以能够非常便利地计算在综合支护模式下的安全系数。在《The Foundation Engineering Handbook》一书中,各位工程师能够阅读各类支护结构在极限平衡法下对边坡作用的具体计算原理,感兴趣的工程师可以自行查阅。                        查看全部
        GEO5土质边坡模块能够将支护结构作用综合考虑在内,给出最终的安全系数评估结果。这里以抗滑桩海外设计方法为例,以点带面,介绍GEO5在极限平衡理论下考虑支护结构作用的计算原理,希望能够帮助广大用户更加深入地了解和使用软件。       无论是在国内还是国际,计算抗滑桩计算的两个要素:1、桩身作用的滑坡推力;2、抗滑桩计算模型。其中抗滑桩的计算模型基本都是大同小异,但关于桩身作用的滑坡推力的计算方法却存在一定的差别。在中国我们习惯性使用传递系数法进行计算,这里大致介绍一下国外的算法:      首先我们可以参考文献:Methods to estimate lateral force acting on stabilizing piles : ITO, T OSAKA UNIV. OSAKA, JAPAN MATSUI, T SOILS FOUND. V15, N4, 1975, P43–59[J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1976, 13(6):0-0.     图1 抗滑桩对滑体的作用模型        其核心原理是将桩的抗滑力作为分布力施加在滑体之上,这里和GEO5是完全一致的,不过GEO5中对这个抗滑力的分布能够进行更为细致的设置,不光局限于三角形的分布,还能够由工程师根据判断选择相应的分布模式,和抗滑力的作用方向。图2 GEO5抗滑桩细化设置       上述文献中还给出了桩后推力的解析解,方便工程师使用。当然,随着软件技术的发展,我们能够利用更加方便的模式,在GEO5中用户可以选择Spencer法、MP法等更有效的方式直接计算出作用在桩后的推力和桩前的抗力,其原理和不平衡推力法类似。因而在国外利用GEO5进行抗滑桩设计的步骤实际上和国内基本一致。关于这几类国际上通用的方法和传递系数法在滑坡推力计算上的差异,我国知名专家学者陈祖煜、王恭先、郑颖人、凌天清在著书《边坡与滑坡工程治理》6.8.4章节中已经做过详细地对比工作,在此不再赘述。       实际上,GEO5中各类支护结构的作用都是基于以上的模式,所以能够非常便利地计算在综合支护模式下的安全系数。在《The Foundation Engineering Handbook》一书中,各位工程师能够阅读各类支护结构在极限平衡法下对边坡作用的具体计算原理,感兴趣的工程师可以自行查阅。                       

如何正确预估最大抗滑承载力Vu

库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 353 次浏览 • 2020-02-15 23:26 • 来自相关话题

     首先应了解在【土质边坡稳定性分析】模块,抗滑桩的作用就是提供一个抗力,这个力对计算结果的影响主要在于它的大小和作用点位置。本文着重说明抗力大小的影响,不介绍力的作用点的影响。     抗滑桩支护结构是有桩间距的,并非连续结构。所以在整体稳定性安全系数的计算过程中,需要考虑桩间距的影响,抗滑桩对于边坡稳定性贡献的大小取决于它可以提供给边坡的每延米的最大抗力Vu,最大抗力是由「最大抗滑承载力」除以「桩间距」得到的,因此边坡稳定性安全系数计算结果和「最大抗滑承载力」、「桩间距」有关,此处和桩的截面尺寸无关,桩的截面参数只有在调用【抗滑桩设计】模块进一步分析的时候才起作用。     对于滑面确定的坡体而言,使用抗滑桩支护时,能够确定其嵌固段,在输入抗滑桩参数时,抗滑桩承载力沿桩身分布可选择均匀分布,施加在滑面上的抗滑力可以采用桩身最大承载力(抗剪力)Vc。为什么最大抗滑承载力要用受剪承载力公式来计算?因为用受剪承载力进行估算相对简单,好确定。而抗弯承载力计算复杂,桩的抗弯主要还是看配筋量,在截面纵向配筋没有明确的时候不好进行预估。真实的抗剪与抗弯验算在【抗滑桩设计】的【截面强度验算】里都需要进行。根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.4条,桩的受剪承载力计算公式如下:(6.3.4-2)     式中:混凝土提供的抗剪力,一般受弯构件,而是箍筋提供的抗剪承载力。     在没有分析桩身受力前,我们并不知道是否需要配置剪力筋,保守起见我们先拿也就是混凝土提供的抗剪力去估算,如果采用后计算的安全系数满足要求,可以调用【抗滑桩设计】进行进一步分析。如果不满足要求,我们可以反过来,适当放大Vu数值,一般桩都是有配剪力筋的,所以你在土坡模块里面填入的Vu数据可以稍微大一点,再去计算安全系数!软件对于输入的Vu会进行校核,如果说Vu预估的高了,在调用【抗滑桩设计】进行【截面强度验算】会有提醒。     注:只有安全系数满足要求以后,再调用抗滑桩模块去进一步设计,否则安全系数不满足要求,整个设计也是不满足要求的!     举例:桩截面尺寸1.8mX2m,采用C30的混凝土。ft=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2。Vc=0.7*1.43*1800*2000/1000=3603.6kN,通常我们建议还是按千数量级去预估Vu这里我们输入Vu=5000KN,如下图:      软件会对输入的Vu进行验算,如果满足要求,软件默认不提醒。当不满足时会有警告提示,如下图:      此时,我们在保证稳定性安全系数满足要求的前提下,可以去【土质边坡稳定性分析】模块里【抗滑桩】对话框中减小Vu的数值,或者在【抗滑桩设计】模块的【截面强度验算】一栏,增加剪力筋。提高抗滑桩抗剪承载力。     至此,你是否会有疑问,既然可以放大数值,那就按大的取!越大越好!这样的想法是不可取的!因为有的时候桩的位置不合理,或者其他一些原因,会导致抗力增加到一定程度之后,再增加对提高稳定性几乎没有作用。     其次,桩的抗剪承载力是有限值的,原因如下:1. 不可能无限制的去配置箍筋来增大抗剪承载力,所以Vcs有限值;2. 设计得按照《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.1条满足截面限制条件!V不得大于按下式计算出来的Vmax,具体如下: 查看全部
     首先应了解在【土质边坡稳定性分析】模块,抗滑桩的作用就是提供一个抗力,这个力对计算结果的影响主要在于它的大小和作用点位置。本文着重说明抗力大小的影响,不介绍力的作用点的影响。     抗滑桩支护结构是有桩间距的,并非连续结构。所以在整体稳定性安全系数的计算过程中,需要考虑桩间距的影响,抗滑桩对于边坡稳定性贡献的大小取决于它可以提供给边坡的每延米的最大抗力Vu,最大抗力是由「最大抗滑承载力」除以「桩间距」得到的,因此边坡稳定性安全系数计算结果和「最大抗滑承载力」、「桩间距」有关,此处和桩的截面尺寸无关,桩的截面参数只有在调用【抗滑桩设计】模块进一步分析的时候才起作用。     对于滑面确定的坡体而言,使用抗滑桩支护时,能够确定其嵌固段,在输入抗滑桩参数时,抗滑桩承载力沿桩身分布可选择均匀分布,施加在滑面上的抗滑力可以采用桩身最大承载力(抗剪力)Vc。为什么最大抗滑承载力要用受剪承载力公式来计算?因为用受剪承载力进行估算相对简单,好确定。而抗弯承载力计算复杂,桩的抗弯主要还是看配筋量,在截面纵向配筋没有明确的时候不好进行预估。真实的抗剪与抗弯验算在【抗滑桩设计】的【截面强度验算】里都需要进行。根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.4条,桩的受剪承载力计算公式如下:(6.3.4-2)     式中:混凝土提供的抗剪力,一般受弯构件,而是箍筋提供的抗剪承载力。     在没有分析桩身受力前,我们并不知道是否需要配置剪力筋,保守起见我们先拿也就是混凝土提供的抗剪力去估算,如果采用后计算的安全系数满足要求,可以调用【抗滑桩设计】进行进一步分析。如果不满足要求,我们可以反过来,适当放大Vu数值,一般桩都是有配剪力筋的,所以你在土坡模块里面填入的Vu数据可以稍微大一点,再去计算安全系数!软件对于输入的Vu会进行校核,如果说Vu预估的高了,在调用【抗滑桩设计】进行【截面强度验算】会有提醒。     注:只有安全系数满足要求以后,再调用抗滑桩模块去进一步设计,否则安全系数不满足要求,整个设计也是不满足要求的!     举例:桩截面尺寸1.8mX2m,采用C30的混凝土。ft=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2。Vc=0.7*1.43*1800*2000/1000=3603.6kN,通常我们建议还是按千数量级去预估Vu这里我们输入Vu=5000KN,如下图:      软件会对输入的Vu进行验算,如果满足要求,软件默认不提醒。当不满足时会有警告提示,如下图:      此时,我们在保证稳定性安全系数满足要求的前提下,可以去【土质边坡稳定性分析】模块里【抗滑桩】对话框中减小Vu的数值,或者在【抗滑桩设计】模块的【截面强度验算】一栏,增加剪力筋。提高抗滑桩抗剪承载力。     至此,你是否会有疑问,既然可以放大数值,那就按大的取!越大越好!这样的想法是不可取的!因为有的时候桩的位置不合理,或者其他一些原因,会导致抗力增加到一定程度之后,再增加对提高稳定性几乎没有作用。     其次,桩的抗剪承载力是有限值的,原因如下:1. 不可能无限制的去配置箍筋来增大抗剪承载力,所以Vcs有限值;2. 设计得按照《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.1条满足截面限制条件!V不得大于按下式计算出来的Vmax,具体如下:

城市地质建模案例介绍

库仑杨工 发表了文章 • 0 个评论 • 216 次浏览 • 2020-02-14 14:49 • 来自相关话题

城市级别的地质建模,我们需要考虑的是模型的应用范围以及具备的原始资料。通常,对于城市级别精度的地质模型,我们比较关心的是宏观上的地质构造,比如不同时代的地质界面、基岩面、断裂带等。另外,对大多数城市来说,能够提供基础数据一般是地质钻孔、剖面、地质填图等资料。下面我们取湖北某地的一个城市级别地质模型来进行简单介绍。1、该地区具备原始资料中只有钻孔和剖面图,其中典型的地质剖面如下图:图1 该区域典型的地质剖面图通过观察和分析,我们可以把地质情况分为基岩面上下两个部分,上部的图层部分具有明显的成层性,下部岩石部分具有复杂的地质情况,比如侵入、断裂等,没有明显的分层特征。因此我们把整个地质模型分为上下两个部分,使用EVS中的地层建模和岩性建模两种方式来进行地质模型的创建。2、模型创建(1)地层模型:对原始钻孔的土层数据进行分析、整理和合并,划分标准层序,建立地层模型。图2 上部地层模型(2)岩性模型:提取基岩面以下的地质钻孔数据,制作PGF文件,采用指示克里金算法进行空间的岩性插值,创建下部岩性模型。图3 下部岩性模型(3)模型的整合:将上下部模型合并为一个综合地质模型。图4 综合地质模型3、模型的管理和应用。将EVS创建的模型对接至GBIM平台,进行方便的的查看和应用,以及与其他专业模型的统一管理。图5 制定位置提取虚拟钻孔图6 岩性的查询图7 模型透明度的调整图8 层厚筛选图9 提取地质剖面图10 地质开挖图11 与其他专业模型的整合展示 查看全部
城市级别的地质建模,我们需要考虑的是模型的应用范围以及具备的原始资料。通常,对于城市级别精度的地质模型,我们比较关心的是宏观上的地质构造,比如不同时代的地质界面、基岩面、断裂带等。另外,对大多数城市来说,能够提供基础数据一般是地质钻孔、剖面、地质填图等资料。下面我们取湖北某地的一个城市级别地质模型来进行简单介绍。1、该地区具备原始资料中只有钻孔和剖面图,其中典型的地质剖面如下图:图1 该区域典型的地质剖面图通过观察和分析,我们可以把地质情况分为基岩面上下两个部分,上部的图层部分具有明显的成层性,下部岩石部分具有复杂的地质情况,比如侵入、断裂等,没有明显的分层特征。因此我们把整个地质模型分为上下两个部分,使用EVS中的地层建模和岩性建模两种方式来进行地质模型的创建。2、模型创建(1)地层模型:对原始钻孔的土层数据进行分析、整理和合并,划分标准层序,建立地层模型。图2 上部地层模型(2)岩性模型:提取基岩面以下的地质钻孔数据,制作PGF文件,采用指示克里金算法进行空间的岩性插值,创建下部岩性模型。图3 下部岩性模型(3)模型的整合:将上下部模型合并为一个综合地质模型。图4 综合地质模型3、模型的管理和应用。将EVS创建的模型对接至GBIM平台,进行方便的的查看和应用,以及与其他专业模型的统一管理。图5 制定位置提取虚拟钻孔图6 岩性的查询图7 模型透明度的调整图8 层厚筛选图9 提取地质剖面图10 地质开挖图11 与其他专业模型的整合展示

EVS三维地质模型导入GEO5进行岩土设计

库仑刘工 发表了文章 • 0 个评论 • 187 次浏览 • 2020-02-10 09:38 • 来自相关话题

EVS是一款功能强大的三维地质建模软件,能够快速准确地建立用户期望的三维地质模型并对模型进行多方位的展示和应用。随着三维地质模型应用需求的发展,如何将地质模型应用于岩土工程实际设计,成为很多岩土从业者关注、探索的方向。基于此,本文重点介绍如何将EVS生成的地质模型导入GEO5岩土设计软件进行设计分析。整个应用流程首先基于EVS建立目标模型,然后利用GEO5 2020版新增【多段线】功能读取EVS模型中的层面数据并重构三维地质模型,最终利用GEO5三维地质建模和其他模块的调用和数据共享能力进行岩土设计分析。下面我们就做一个详细地图文介绍:1 EVS地质建模基于地形和勘察数据在EVS中快速生成三维地质模型。图1 EVS生成地质模型2 GEO5重构地质模型GEO5 2020版三维地质建模模块新增【多段线】功能,能够通过dxf、txt等格式文件读取其他专业建模软件生成的地层面(图2)。我们利用此项功能将EVS模型中的地层面分层导出,再读入GEO5中即可快速准确重构三维地质模型(图3)。图2 GEO5软件读取dxf格式的地层面数据图3 GEO5软件根据导入的EVS地层面重新生成地质模型3 GEO5地质模型应用于岩土设计GEO5生成地质模型后,在目标位置截取二维剖面(图4、图5),生成地质剖面围栅图。生成的二维剖面具有真实的几何信息、岩土材料参数信息。图4 在三维模型上切割生成的二维剖面图5 地质剖面围栅图 将生成的剖面1-1’复制粘贴到地基固结沉降模型进行分析(图6)。GEO5各个模块之间能够实现几何信息、岩土参数信息的快速对接。本文中用地基固结沉降分析模块为例进行说明,如果需要进行其他分析,如边坡稳定性、基坑等,只需把生成的二维剖面复制粘贴到相应的分析模块中即可,相关操作均相同。 图6 复制二维剖面至对应的分析模块4 岩土设计成果展示4.1 地基固结沉降分析在工况1阶段,分析初始地应力;工况2阶段,在地层表面添加超载,计算沉降情况。其结果如图7、图8所示。图7 工况1分析结果图8工况2分析结果4.2 生成计算书图9 打印计算书5 总结本篇技术贴介绍了EVS软件生成的三维地质模型快速对接GEO5三维建模和岩土设计的过程。三维地质模型,并不仅仅局限于三维可视化的展示功能,也可以用于岩土设计。本文为各位工程师提供一个思路,希望能起到抛砖引玉的效果。 查看全部
EVS是一款功能强大的三维地质建模软件,能够快速准确地建立用户期望的三维地质模型并对模型进行多方位的展示和应用。随着三维地质模型应用需求的发展,如何将地质模型应用于岩土工程实际设计,成为很多岩土从业者关注、探索的方向。基于此,本文重点介绍如何将EVS生成的地质模型导入GEO5岩土设计软件进行设计分析。整个应用流程首先基于EVS建立目标模型,然后利用GEO5 2020版新增【多段线】功能读取EVS模型中的层面数据并重构三维地质模型,最终利用GEO5三维地质建模和其他模块的调用和数据共享能力进行岩土设计分析。下面我们就做一个详细地图文介绍:1 EVS地质建模基于地形和勘察数据在EVS中快速生成三维地质模型。图1 EVS生成地质模型2 GEO5重构地质模型GEO5 2020版三维地质建模模块新增【多段线】功能,能够通过dxf、txt等格式文件读取其他专业建模软件生成的地层面(图2)。我们利用此项功能将EVS模型中的地层面分层导出,再读入GEO5中即可快速准确重构三维地质模型(图3)。图2 GEO5软件读取dxf格式的地层面数据图3 GEO5软件根据导入的EVS地层面重新生成地质模型3 GEO5地质模型应用于岩土设计GEO5生成地质模型后,在目标位置截取二维剖面(图4、图5),生成地质剖面围栅图。生成的二维剖面具有真实的几何信息、岩土材料参数信息。图4 在三维模型上切割生成的二维剖面图5 地质剖面围栅图 将生成的剖面1-1’复制粘贴到地基固结沉降模型进行分析(图6)。GEO5各个模块之间能够实现几何信息、岩土参数信息的快速对接。本文中用地基固结沉降分析模块为例进行说明,如果需要进行其他分析,如边坡稳定性、基坑等,只需把生成的二维剖面复制粘贴到相应的分析模块中即可,相关操作均相同。 图6 复制二维剖面至对应的分析模块4 岩土设计成果展示4.1 地基固结沉降分析在工况1阶段,分析初始地应力;工况2阶段,在地层表面添加超载,计算沉降情况。其结果如图7、图8所示。图7 工况1分析结果图8工况2分析结果4.2 生成计算书图9 打印计算书5 总结本篇技术贴介绍了EVS软件生成的三维地质模型快速对接GEO5三维建模和岩土设计的过程。三维地质模型,并不仅仅局限于三维可视化的展示功能,也可以用于岩土设计。本文为各位工程师提供一个思路,希望能起到抛砖引玉的效果。