在GTS NX模型中设置静水位面

大家好，我是马璐寒~

NO.21 在GTS NX中设置静水位面

该问题可能包含以下几项内容：

1）如何设置静水位面；

2）静水位面的适用情况；

3）设置静水位面对结果的影响；

4）模型中设置静水位面需要注意的细节设置。

依次来看：

1）如何设置静水位面

静水位的设置有两种方式。需要注意，GTS NX中的水位高程与模型的高程是相对的，与GTS NX的绝对坐标系是绝对的。也即，可以描述为：水位在模型地表以下-1m，或水位处于Z=-1m位置（区别于CAD图纸中使用的高程描述）。

当水位处于同一水平面时，可以直接在分析时通过设置常量值设定。例如，假如地表在GTS NX中的坐标位于Z=0面上，水位在地面以下-1m位置时，在施工阶段分析的初始阶段设置：

如果是进行单一阶段的应力分析，可以在分析工况中设置：

此时模型的显示状态为：

工作目录树的显示状态如下图所示。（当不希望显示模型中的水位时，在此处将复选框中的√取消即可）

当水位处于变化的平面时，可以通过设置与高程相关的水位函数来设置静水位。

例如，对某边坡设置水位，水位线如下图所示：

则打开“水位”命令，选中改线为目标对象，则水位是以该线为参考的函数，水位高程Y=F(x)，所以变量为X，间距为在X轴取点的间距，数值大小可随意。点击“确定”，即生成水位函数。

注意，该操作只是生成了水位函数，如需在模型中添加水位，还需要在分析中调用该函数：

或：

此时水位函数前的“1”m，只是赋予水位函数单位而已，可以设置常量数值，但是不能设置为0或者不设置 。

得到的水位效果如下：

三维模型中的变化水位面，你们自己推理一下要怎么加~~

2）静水位面的适用情况

静水位面只能用于应力计算（也即我们常用到的施工阶段分析，线性静力分析，非线性静力分析等），只单独设置静水位条件时，通常不能用于渗流计算，如果需要进行渗流计算，需要配合设置水头、流量等渗流边界条件。

3）设置静水位面对结果的影响；

设置静水位面时，水位以上按照天然重度计算土压力，水位以下按照饱和重度计算土压力。如下图所示例子：天然重度18kN/m^3，饱和重度20kN/m^3,水位设置为-4m。

当我们查看总应力时：18*4 20*（80-4）=1592kN/m^2

当我们查看有效应力时：18*4 (20-10)*(80-4)=832kN/m^2

当我们查看空隙水压力时：0*4 10*（80-4）=760kN/m^2

有效应力原理：总应力=有效应力 孔隙水压力（1532=832 760）

这就是静水位所有的影响了~~

4）模型中设置静水位面需要注意的细节设置

a）参数方面，需要同时设置天然重度和饱和重度（模型中无水的情况可以不设置饱和重度）

b）模型中存在水位高于岩土表面的情况时，也即，岩土表面存在静水压力（而非孔隙水压力时）需要勾选“自动考虑水压力”。例如，像下图所示情况。地表以上，计算静水压力，地面以下按全饱和计算。如不勾选“自动考虑水压力”，则静水压力不考虑。

静水位设置比较简单啦~~