“土层节理”在GEO5边坡稳定性分析中的作用

岩土工程库仑张崇波 发表了文章 • 0 个评论 • 35 次浏览 • 4 天前 • 来自相关话题

        在GEO5土质边坡稳定性分析模块当中,我们一般都是通过定义不同材料的参数,然后指定到相应的区域,当滑面穿过某个区域时,滑面计算时所采用的的参数则按照相关区域取值。这种方式对于均质土坡或者没有明显滑动面的边坡来说比较方便,但对于有明确的软弱带的边坡或者滑面参数不同于周围岩土体的时候,则需要工程师单独定义出滑带,参考指定边坡滑面参数说明,这种方式稍微拐了个弯,不如直接定义滑面参数方便。所以经常有工程师询问什么时候添加直接指定滑面参数的功能,这个我们已经列入开发计划,但在落地之前,其实大家可以通过“土层节理”选项来实现相同的功能。1、“土层节理”的输入方法        在定义岩土材料参数界面的下方,选择土层节理后面的复选框为考虑,然后输入节理的起始倾角、终止倾角,以及结构面上的内摩擦角和黏聚力,如下图: 图1:GEO5中节理参数的输入2、节理起始和终止倾角输入的注意事项        起始倾角和终止倾角可输入的值均在[-90°,90°]内,但需要注意的是,终止倾角的值应始终不小于起始倾角,比如起始倾角输-10°,终止倾角输5°,这是可以的,但如果反过来起始倾角输5°,终止倾角输-10°,那么软件将不会考虑节理参数对滑面参数的影响。       另外,输入倾角的正负跟滑动方向相关,当节理(或者滑面)倾向跟坡面倾向相同时输入正值,当节理(或者滑面)倾向跟坡面倾向相反时输入负值,如下示意:图2:滑动方向向左时的倾角正负判定图3:滑动方向向右时的倾角正负判定3、节理参数的作用        工程师可以单独的为每一种材料都指定一种节理参数,也可以所有材料指定相同的节理参数,或者只考虑某种或某几种材料存在节理,多种方式都行。当用户定义了节理参数之后,如果某一滑面段的坡度位于区间[节理起始倾角,节理终止倾角]内,那么这部分条块计算时会使用节理参数作为滑动面的参数,如果滑面倾角位于区间以外,则按照实际材料给定的抗剪强度指标取值计算。        如果已知滑面参数,那么最简单的方式就是给所有的材料都指定相同的节理参数,输入[-90°,90°],然后输入滑面内摩擦角和黏聚力,最终计算时,滑动面参数则按照给定节理参数计算,这样就不用再单独勾勒出一层软弱面然后赋值了。 查看全部
        在GEO5土质边坡稳定性分析模块当中,我们一般都是通过定义不同材料的参数,然后指定到相应的区域,当滑面穿过某个区域时,滑面计算时所采用的的参数则按照相关区域取值。这种方式对于均质土坡或者没有明显滑动面的边坡来说比较方便,但对于有明确的软弱带的边坡或者滑面参数不同于周围岩土体的时候,则需要工程师单独定义出滑带,参考指定边坡滑面参数说明,这种方式稍微拐了个弯,不如直接定义滑面参数方便。所以经常有工程师询问什么时候添加直接指定滑面参数的功能,这个我们已经列入开发计划,但在落地之前,其实大家可以通过“土层节理”选项来实现相同的功能。1、“土层节理”的输入方法        在定义岩土材料参数界面的下方,选择土层节理后面的复选框为考虑,然后输入节理的起始倾角、终止倾角,以及结构面上的内摩擦角和黏聚力,如下图: 图1:GEO5中节理参数的输入2、节理起始和终止倾角输入的注意事项        起始倾角和终止倾角可输入的值均在[-90°,90°]内,但需要注意的是,终止倾角的值应始终不小于起始倾角,比如起始倾角输-10°,终止倾角输5°,这是可以的,但如果反过来起始倾角输5°,终止倾角输-10°,那么软件将不会考虑节理参数对滑面参数的影响。       另外,输入倾角的正负跟滑动方向相关,当节理(或者滑面)倾向跟坡面倾向相同时输入正值,当节理(或者滑面)倾向跟坡面倾向相反时输入负值,如下示意:图2:滑动方向向左时的倾角正负判定图3:滑动方向向右时的倾角正负判定3、节理参数的作用        工程师可以单独的为每一种材料都指定一种节理参数,也可以所有材料指定相同的节理参数,或者只考虑某种或某几种材料存在节理,多种方式都行。当用户定义了节理参数之后,如果某一滑面段的坡度位于区间[节理起始倾角,节理终止倾角]内,那么这部分条块计算时会使用节理参数作为滑动面的参数,如果滑面倾角位于区间以外,则按照实际材料给定的抗剪强度指标取值计算。        如果已知滑面参数,那么最简单的方式就是给所有的材料都指定相同的节理参数,输入[-90°,90°],然后输入滑面内摩擦角和黏聚力,最终计算时,滑动面参数则按照给定节理参数计算,这样就不用再单独勾勒出一层软弱面然后赋值了。

EVS中的数字精度问题

库仑产品库仑孔工 发表了文章 • 0 个评论 • 28 次浏览 • 3 天前 • 来自相关话题

注:该问题已在EVS 2021.4 及后续版本中通过“Application Origin”(应用原点)功能解决。该数字精度问题在创建大坐标EVS模型时可能遇到,这里我们对产生这个问题的原因以及如何解决进行讨论。EVS中有几个和数字精度相关的功能或话题,其中以下两点是最重要也是最值得讨论的。计算和生成结果的精度图形显示的精度以上两个话题都和计算机存储数字有关,所以我们首先讨论计算机是如何存储“Float”和“Double”类型的数字的。由于“Float”和“Double”是计算机领域的专业名词,有些人可能不熟悉。计算机可以将数字存储为多种类型(不同类型精度和范围不同),包括“Short”、“Integer”、“Half Float”、“Float”和“Double”。在EVS中,Float是最常用的数字类型,因此理解Float的限制条件是最重要的。下表给出了Float和Double类型从1.0到1万亿不同范围内各个数字的精度。我首先说明一下这张表告诉了我们什么。对于Float类型的精度,这张表告诉我们:对于范围1~2,数字的精度可以达到1000万分之一对于范围4~800万,数字的精度则降到了0.5对于范围1~20亿,数字的精度则只有128这说明在不考虑数字大小的情况下,Float类型只有6~7位精度,Double类型只有15~16位精度。当我从一个非程序员的角度看这张表时,有一个显而易见的问题就是“为什么不全部采用Double类型来处理EVS中的数字?”。我们的回答是我们尽量使用Double类型,但是所有的计算机显卡都采用的是Float类型进行图形渲染。我们确实采用的Double类型进行所有的内部计算,包括所有的估值方法(例如克里金)、体积计算。但是,当把这个“Double精度”的模型发给显示器时,我们则会受到计算机显卡采用“Float精度”的限制。这样导致的结果是:          1. 你无需担心EVS中的计算结果精度。    a. 体积和质量的计算结果是精确的。2. XY坐标很大,但是XY方向长宽很小的模型在显示器中的显示可能会产生一些问题。如何定义XY坐标很大而长宽很小?利用上面的表格,你可以计算你的模型是否会有数字精度问题。以下是相关说明:这里举例说明。取最大X和Y坐标中的较大值,并在上表中找到相应的“Float精度”。如果Y坐标大于X坐标,且Y坐标最大值为10,315,442,那么“Float精度”为1.0。使用file_statistics模块得到XY方向的长宽,假设X方向长度 = 65.2,Y方向长度 = 62.8,取小值长宽 = 62.8。使用XY方向长宽除以“Float精度”得到精度比:如果精度比小于400,那么很可能产生显示问题。在该例中,精度比小于63,所以问题会非常明显。如果需要放大到模型的一小块区域,那么精度比400可能也不够。显示问题是什么意思?好消息是无论你的精度比是63还是1000,在EVS的显示窗口中,模型看上去都是一样的。只有当你旋转或缩放模型时问题才会出现旋转问题是最明显的,模型旋转时会出现卡顿现象。缩放只有在使用“shift+鼠标中键”操作时才明显。通常采用这种方式缩放会非常流畅,但是此时也会卡顿。如果你使用模型倾向倾角控制面板操作,则不会碰到上述问题。制作带旋转和缩放的动画时可能导致比较严重的问题。你的动画(例如.AVI文件)将清晰的显示出这些问题,通常是无法不可接受的。可能遇到的其他问题?导出模型到其他软件(例如CAD软件)可能出现问题。在AutoCAD 2020中测试导入EVS中导出的低精度比模型时没有遇到问题,但是AutoCAD中也没有可以解决旋转卡顿现象的方法。在中望CAD 2020中测试导入EVS中导出的低精度比模型时遇到问题。当显示线框模型时,没有问题。当显示面渲染模型(高洛德着色或平面着色)时,出现了几个渲染问题。在ESRI ArcScene 10.7.1中测试时没有发现大的问题,但是模型旋转比较卡。如何为你的模型修正这个问题?如果你发现你的模型具有上述问题,那么有一个非常简单直接的解决办法:记住,该数字精度问题仅发生在当你的模型XY坐标很大,但是XY方向长宽很小时!平移你的模型数据坐标至合适的范围例如,如果你的模型:X坐标在211,400至211,470之间(长度70),且Y坐标在6,133,200至6,13320之间(长度60),因此该范围的精度为0.5,因此精度比为120(60/0.5)如果你平移Y坐标-6,000,000米,那么你的数字精度将提高至0.015625模型的精度比将提高至3,840这样做在EVS中引起的问题是什么?显示在窗口中的模型被平移了600万米拾取模型坐标信息时显示的坐标也被平移了600万米正常情况下,axes模型显示的坐标轴刻度也被平移了600万米但是,axes模块有一个叫做“Set Axes Origin”的复选框,勾选这个复选框,然后设置Y值为-6,000,000这样就能修正坐标轴刻度的显示问题了对于非ASCII数据,采用如下方法:对于CAD和Shape文件,使用transform_filed模块来移动模型的坐标对地理参照照片(在overlay_aerial模块中使用),保存并转换该图片为带世界文件的格式,例如带PGW文件的PNG格式图片、带JGW的JPG格式图片。修改并移动世界文件中的坐标 查看全部
注:该问题已在EVS 2021.4 及后续版本中通过“Application Origin”(应用原点)功能解决。该数字精度问题在创建大坐标EVS模型时可能遇到,这里我们对产生这个问题的原因以及如何解决进行讨论。EVS中有几个和数字精度相关的功能或话题,其中以下两点是最重要也是最值得讨论的。计算和生成结果的精度图形显示的精度以上两个话题都和计算机存储数字有关,所以我们首先讨论计算机是如何存储“Float”和“Double”类型的数字的。由于“Float”和“Double”是计算机领域的专业名词,有些人可能不熟悉。计算机可以将数字存储为多种类型(不同类型精度和范围不同),包括“Short”、“Integer”、“Half Float”、“Float”和“Double”。在EVS中,Float是最常用的数字类型,因此理解Float的限制条件是最重要的。下表给出了Float和Double类型从1.0到1万亿不同范围内各个数字的精度。我首先说明一下这张表告诉了我们什么。对于Float类型的精度,这张表告诉我们:对于范围1~2,数字的精度可以达到1000万分之一对于范围4~800万,数字的精度则降到了0.5对于范围1~20亿,数字的精度则只有128这说明在不考虑数字大小的情况下,Float类型只有6~7位精度,Double类型只有15~16位精度。当我从一个非程序员的角度看这张表时,有一个显而易见的问题就是“为什么不全部采用Double类型来处理EVS中的数字?”。我们的回答是我们尽量使用Double类型,但是所有的计算机显卡都采用的是Float类型进行图形渲染。我们确实采用的Double类型进行所有的内部计算,包括所有的估值方法(例如克里金)、体积计算。但是,当把这个“Double精度”的模型发给显示器时,我们则会受到计算机显卡采用“Float精度”的限制。这样导致的结果是:          1. 你无需担心EVS中的计算结果精度。    a. 体积和质量的计算结果是精确的。2. XY坐标很大,但是XY方向长宽很小的模型在显示器中的显示可能会产生一些问题。如何定义XY坐标很大而长宽很小?利用上面的表格,你可以计算你的模型是否会有数字精度问题。以下是相关说明:这里举例说明。取最大X和Y坐标中的较大值,并在上表中找到相应的“Float精度”。如果Y坐标大于X坐标,且Y坐标最大值为10,315,442,那么“Float精度”为1.0。使用file_statistics模块得到XY方向的长宽,假设X方向长度 = 65.2,Y方向长度 = 62.8,取小值长宽 = 62.8。使用XY方向长宽除以“Float精度”得到精度比:如果精度比小于400,那么很可能产生显示问题。在该例中,精度比小于63,所以问题会非常明显。如果需要放大到模型的一小块区域,那么精度比400可能也不够。显示问题是什么意思?好消息是无论你的精度比是63还是1000,在EVS的显示窗口中,模型看上去都是一样的。只有当你旋转或缩放模型时问题才会出现旋转问题是最明显的,模型旋转时会出现卡顿现象。缩放只有在使用“shift+鼠标中键”操作时才明显。通常采用这种方式缩放会非常流畅,但是此时也会卡顿。如果你使用模型倾向倾角控制面板操作,则不会碰到上述问题。制作带旋转和缩放的动画时可能导致比较严重的问题。你的动画(例如.AVI文件)将清晰的显示出这些问题,通常是无法不可接受的。可能遇到的其他问题?导出模型到其他软件(例如CAD软件)可能出现问题。在AutoCAD 2020中测试导入EVS中导出的低精度比模型时没有遇到问题,但是AutoCAD中也没有可以解决旋转卡顿现象的方法。在中望CAD 2020中测试导入EVS中导出的低精度比模型时遇到问题。当显示线框模型时,没有问题。当显示面渲染模型(高洛德着色或平面着色)时,出现了几个渲染问题。在ESRI ArcScene 10.7.1中测试时没有发现大的问题,但是模型旋转比较卡。如何为你的模型修正这个问题?如果你发现你的模型具有上述问题,那么有一个非常简单直接的解决办法:记住,该数字精度问题仅发生在当你的模型XY坐标很大,但是XY方向长宽很小时!平移你的模型数据坐标至合适的范围例如,如果你的模型:X坐标在211,400至211,470之间(长度70),且Y坐标在6,133,200至6,13320之间(长度60),因此该范围的精度为0.5,因此精度比为120(60/0.5)如果你平移Y坐标-6,000,000米,那么你的数字精度将提高至0.015625模型的精度比将提高至3,840这样做在EVS中引起的问题是什么?显示在窗口中的模型被平移了600万米拾取模型坐标信息时显示的坐标也被平移了600万米正常情况下,axes模型显示的坐标轴刻度也被平移了600万米但是,axes模块有一个叫做“Set Axes Origin”的复选框,勾选这个复选框,然后设置Y值为-6,000,000这样就能修正坐标轴刻度的显示问题了对于非ASCII数据,采用如下方法:对于CAD和Shape文件,使用transform_filed模块来移动模型的坐标对地理参照照片(在overlay_aerial模块中使用),保存并转换该图片为带世界文件的格式,例如带PGW文件的PNG格式图片、带JGW的JPG格式图片。修改并移动世界文件中的坐标

GEO5基于双侧壁导坑法的隧道开挖分析

岩土工程库仑张崇波 发表了文章 • 0 个评论 • 27 次浏览 • 3 天前 • 来自相关话题

项目名称:某隧道开挖分析使用软件:GEO5有限元隧道模块项目背景:隧道场址区属低山丘陵地貌,地形起伏大,其中隧道洞口进出口段斜坡坡度约10°~35°,组成开挖岩体主要涉及粉质粘土,残积砂质粘性土,全风化、砂砾状强风化、碎块状强风化及中风化花岗岩,围岩级别属Ⅴ级,工程地质条件较差,洞口开挖稳定性差。施工采用双侧壁导坑法进行,利用GEO5有限元隧道模块模拟整个开挖过程,分析地表沉降,隧道衬砌内力和变形,同时可实现多种开挖方案的对比分析。软件优势:GEO5隧道模块自带隧道断面生成器,建模方便,可以使用收敛约束法模拟隧道开挖的三维效应,多工况分析符合施工流程。图1:开挖前隧道洞口情况图2:双侧壁导坑法隧道断面建模图3:方案一施工工序图4:方案二施工工序图5:模型网格划分图6:方案一各施工阶段围岩最大主应力变化趋势图7:方案二各施工阶段围岩最大主应力变化趋势图8:方案一各施工阶段竖向位移变化趋势图9:方案二各施工阶段竖向位移变化趋势图10:方案一各施工阶段支护结构弯矩变化情况图11:方案二各施工阶段支护结构弯矩变化情况 查看全部
项目名称:某隧道开挖分析使用软件:GEO5有限元隧道模块项目背景:隧道场址区属低山丘陵地貌,地形起伏大,其中隧道洞口进出口段斜坡坡度约10°~35°,组成开挖岩体主要涉及粉质粘土,残积砂质粘性土,全风化、砂砾状强风化、碎块状强风化及中风化花岗岩,围岩级别属Ⅴ级,工程地质条件较差,洞口开挖稳定性差。施工采用双侧壁导坑法进行,利用GEO5有限元隧道模块模拟整个开挖过程,分析地表沉降,隧道衬砌内力和变形,同时可实现多种开挖方案的对比分析。软件优势:GEO5隧道模块自带隧道断面生成器,建模方便,可以使用收敛约束法模拟隧道开挖的三维效应,多工况分析符合施工流程。图1:开挖前隧道洞口情况图2:双侧壁导坑法隧道断面建模图3:方案一施工工序图4:方案二施工工序图5:模型网格划分图6:方案一各施工阶段围岩最大主应力变化趋势图7:方案二各施工阶段围岩最大主应力变化趋势图8:方案一各施工阶段竖向位移变化趋势图9:方案二各施工阶段竖向位移变化趋势图10:方案一各施工阶段支护结构弯矩变化情况图11:方案二各施工阶段支护结构弯矩变化情况