软土地层开挖和支护模拟---Part 3

1 引言

经过Part 1和Part 2的仔细布置【软土地层开挖和支护模拟(Excavation and Support of Soft Soil)---Part 1；软土地层开挖和支护模拟(Excavation and Support of Soft Soil)---Part 2】，现在终于可以计算了。这一部分Part 3讨论了计算结果。

2 执行计算

在执行计算前，选择一个监测点[50,10], 这个点位于连续墙的板上，用来监测墙体变化。在分阶段施工计算期间，ΣMstage的值从0到1变化，这个变量代表施加载荷的比例，1意味着施加了全部载荷，达到了设定的极限状态，参看【柔性地基(Flexible footing)板内的结构力】。这个参数会显示在计算信息窗口中。当ΣMstage达到1.0时，计算阶段结束。如果一个分阶段计算完成时，ΣMstage的值小于1.0，程序会给出一个警告信息。最有可能的原因是发生了破坏，计算不能进行下去，但也可能有其他原因。为了简化起见，下面仅讨论最后阶段位移和应力的变化。

3 位移变化

下面左图所示的是最后阶段的网格变形，右图所示的是最后阶段的位移云图。可以看出，由于水平支杆的作用，近地表开挖后的变形得到了有效控制，而在开挖下部，由于地层由软土向砂层的过渡，位移也得到了有效的控制，因此最大位移发生在开挖中部，具体 位置是单元361的节点2682[48.88,9.28], 最大位移量为0.092m。位移云图显示了位移的渐进变化。

4 应力变化

下面左图所示的有效主应力图。该图显示的是每个单元三个中间应力点有效主应力的方向和相对大小。可以看出，在开挖底部有一个大的被动应力带，有效应力最大值是721kPa, 发生在开挖底部的连续墙附近[49.92, -0.89]。右图所示的是塑性点的历史记录，表明在这些区域材料发生过塑性破坏。

5 地下连续墙

由网格变形图可以看出，地下连续墙在地层开挖后出现了变形。现在检查地下连续墙的应力状态。双击板的几何体，在新窗口内可以显示出墙的位移变化图，最大位移量为0.085m；同时也可以显示板的弯矩，剪力和轴力图。

6 载荷位移曲线

使用【柔性地基(Flexible footing)板内的结构力】的设置方法，画出监测点[50,10]的载荷位移曲线。从中可以看出每一个施工步骤的位移。

7 Paraview输出

计算结果可以导出到Paraview的pvd文件，但目前似乎不支持结构元(例如板和支杆)的导出，只支持岩土材料的导出，也许我遗漏了一些细节没有找到。

下图所示的是最后阶段的位移。