有限元固结分析提示出错

我用GEO5有限元固结分析模块,建模和初始地应力分析都没问题,固结分析时提示出错,麻烦帮我看一下。

有限元固结分析.rar

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库仑吴汶垣 - 库仑工程师

赞同来自: 库仑戚工 库仑沈工

模型我做了以下一些修改:

1. 简化模型,提高网格质量。

这是非常重要,但是很多人都会忽视的一点。人们总是想模拟每一个细节,但事实是我们要简化问题突出重点。

源文件中全局网格边长是1m,相对于模型尺寸来将说比较小的,我修改到了4m,既保证了精度,又提高了计算效率。

网格加密位置我改到了填筑路堤的底部,这才是最关键的位置,而源文件中网格加密的位置是路堤顶面,那个位置并重要。加密半径去10m,加密网格边长取1m。

划分网格后软件提示有一个地方点离线太近,根据警告提示发现是下图位置,于是稍微调整了改点距离下方线的距离,虽然和原图纸稍有区别,但是对计算结果几乎没有影响,却能提高网格质量。当然,另外一种方法是对这里局部加密,例如取网格边长为0.2m。

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删除一些不需要的线和点。需要注意的是无关的线和带你尽量删除,以保证软件可以更自由的划分网格。同时,扩展了模型的左右边界,以降低边界效应对计算结果的影响。

2. 在工况阶段1中添加地下水位。

很多人在做固结分析时都会忽略一个问题,不加地下水位,不分析初始的渗流场。固结产生的首要因素就是超静孔隙水压力的消散,如果土体里没有水,就不存在这个过程,就不存在固结。那就是一个纯土体压缩的问题。

3. 在工况阶段2中调整「时间步初始步数」

默认值为100,我调整为了10,主要目的是提高计算效率,步数越少,计算越快。当然,有时候步数太少会降低收敛性。

4. 分析并收敛

我比较了最终计算结果的孔隙水压力和初始孔隙水压力,发现变化并不大,说明产生的超静孔隙水压力很小(如下图),土体很快就完成了固结。究其原因在于填筑路堤的重度太小,仅6kN/m3

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修改填筑路堤重度至20kN/m3,采用同样的时间(1天),可以在下图中看出中部的孔隙水压力明显大于边上的孔隙水压力,这就是超静孔隙水压力。

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5. 修改后的源文件

有限元固结分析-改.rar

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