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公路边坡常用软件的十八路诸侯

2年前浏览3233

       想写这篇文章其实蛮久的了,借着午休时间想和大家聊聊,因为之前我在岩土bbs上看到有一篇很久关于边坡稳定性软件的介绍,以武侠形式和大家展开了非常丰富的介绍,但是由于时间较久并且分类方式等原因,珠玉在前,我来和大家谈谈公路边坡常用软件的各路诸侯吧。

一、极限平衡法类-三国鼎立

       极限平衡法是我们适用性最强的方法,正所谓大部分的工程都能用它来快准狠的解决,基于该方法上的软件更是应接不暇,但都大同小异,对于我们设计人,一般的高边坡都是平面应变问题,能不用三维就不用三维,你用了三维实际也只是y轴延伸的假三维而已,所以该方法我们只有三个要求:

  1. 有毕肖普法、不平衡推力法(隐式显式都要有,路基规范现在还在用显式法,后面可能会与时俱进不再考虑显式吧)以及满足静力平衡和力矩平衡的摩根斯坦法;

  2. 交互性强,路基横断面可以直接cad建模转入软件,不用点对点输入,常规建模熟练的话不超过5分钟的;

  3. 响应快速可以建立多工况的,同时能满足非饱和土渗流就更好了!

      针对这三个要求,市面上比较成熟且好用的软件有以下几款:

1.geo5。它在我心中就是孙权,看的不咋厉害,其实它镇守一方是真有一套啊。它的特点就是交互性强,全中文界面,基本每一个常规问题都有帮助案例,并且客服水平一顶一的好,可以和midas客服媲美的唯一对手!我一般的公路高边坡基本都在用geo5做,cad直接导入dxf格式,并且结果输出dxf格式可以直接用在我的计算书中,其特有的模板模式可以将支护形式(锚杆、抗滑桩等)二次直接绘制导入,也比较省时省力。新版geo5也开发了渗流功能,但是出图照片质量不算太高,因此想借此写论文的朋友要留意二次编辑哦,切不可直接截图放入其中增加退稿几率哦。

2.GEOstudio。它是我心中的曹操,其拥兵百万,模块众多,都在为边坡稳定性 服 务,草图模式可以将计算模型尺寸完美呈现,渗流模块更是世界第一,并且其独有的有限元应力法可以完美的让我们的理论知识再上一层!极限平衡法每个条块默认其稳定系数是相同的,但是每一个土条实际是不同的,这在geostudio中可以完美解决,首先在sigma模块中用有限元获得场地的应力分布,然后再slope模块中利用获得的应力搜索滑动面获得稳定系数,每个土条的稳定系数是不同的。其应用要点要注意的是每个土层cad中要“bo”操作一下,否则是导入不进去的哦。

3.Slide。极限平衡怎么可能没有我的Slide,这款软件真的是无与伦比的美丽,他在我心中就是刘备,能人不多,但是有五虎上将——cad多次导入不同图层(如土层、地下水位线、支挡形式等)、全领域自动搜索(自定搜索数,不需要像以上两个软件假定剪入剪出区域)、渗流极其好用便捷、草图模式也是一等一的谁用谁知道、出图可以自带单位logo图框(直接插入设计人武博强、复核人王勇的签字照片),真心不要太爽。但是他的小毛病就是滑坡已定滑动面的情况很难模拟,只能提前设置软弱层,赋值参数进行计算,因此涉及二次建模,不像前两个软件直接指定滑动面计算。

二、数值模拟类-隋唐英雄传

     有限元在原来是被视为花里胡哨的典范,但近二十年越来越让大家知道科技改变工程不是一句空话,有限元也越来越得到大家的认可,桥梁设计应用最为广泛,那么我们就介绍第一个:

  1. midas-宇文化及。岩土类的midas是gts,其的优点都能看的见——建模快、三维二维随意切换、案例多样、客服耐心。缺点(我现在用的少,可能已经改进)就是出图质量不太高,不过这在abqus中也一样,需要二次美化,并且有限元计算速度不算太快。但是如果遇到一些棘手问题时候,midas往往是大家的第一选择,毕竟优点摆在那里,还有就是——你可以永远相信岩土月半!

2.Flac-罗成。低调谦逊的典范,案例不多,命令流复杂,交互性差,但是又怎么样呢?国内还是这么多忠实粉丝啊,比如我。优点不用说,出图质量一等一的好,论文插图直接输出就是了,三维建模快速无敌,和犀牛配合天下无双,在公路工程中,真三维你可以永远相信flac3d的拉格朗日算法!

3.abaqus、ansys-李元霸。天下无双就是本人了,正所谓万物皆可ansys、万物皆可abaqus,除了生孩子不行其他都可以,但是岩土工程在这两款软件中是一个很小的分支,所以公路中很少有人用他俩来做工程,但是他们的香是谁用谁知道啊!

4.comsol-裴元庆。我只服李元霸就是我了,同样岩土也是我很小的分支,但并不耽误我用它来做渗流,如果边坡要做冻土、渗流那么首先推荐就是comsol了,建模cad完美交互,图件漂亮,唯一的缺点好像只有强度折减法需要自己定义了吧,但是comsol每一个方程写的真的是很好,包括约束条件你都能理解为啥约束这个,这可以是小白的理论实践入门利器了!

5.massflow、matdem。这个学术性较强,离散元软件pfc也很好,用来做展示、灾后快速评价等特别有效,并且生成的动图非常生动,欧阳老师的massflow确实很好,只是地球参数快速更新新疆的dem就更好啦!

6.其他类。比如落石崩塌等专用软件,也是我们评价岩质边坡不可缺少的,常用的就是ramms,但是试用期只有两周,而且第二次是不能申请的,正版确实太贵了,对个人而言比较难入手。

       不知不觉介绍了这么多,希望大家找到适用自己的就好,比如plaxis、理正等大家常用的软件由于我没深入用过,因此不好评价,大家找到适合自己的,并且可以快速准确帮助我们干好设计工作就可以了!

来源:博强路基路面设计
岩土离散元理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-14
最近编辑:2年前
博强路基路面
硕士 | 公路路基路面... 抬头看路,低头做事
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