边坡稳定性分析---Plaxis3D LE计算的结果有误？

计算岩土力学

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1 引言

在【边坡稳定性分析---SLIDE3与SLOPE3D的比较】中，对一个采矿边坡比较了Slide3和SLOPE3D的分析，结果显示，最小的安全系数值基本接近，对应的滑动面基本上在同一位置，如下图所示。

本文在此基础上使用另一个三维极限平衡软件Plaxis3D LE对该问题进行稳定性分析。操作思路与前文类似，即把Slide3产生的几何模型导入到Plaxis3D LE。不幸的是Plaxis3D LE不能直接输入任何一种导出文件，包括obj, stl, dxf, dwg, step, iges【多种岩土数值模拟软件导入Cubit四面体网格(tetmesh)的测试；二维和三维边坡稳定性多模态优化(Multi-Modal Optimization)】。因为Plaxis3D LE接受导入的是定义范围的数据(region dat)，而不是曲面数据(surface data)。

因此我们需要先把模型导入到Plaxis Designer，然后从Plaxis Designer生成Plaixs3D LE模型。

2 Plaxis Designer

PLAXIS Designer是一个用户友好的三维概念模型生成器(3D conceptual model builder)，用于可视化和操作岩土或水文数据，可以计算体积，也可以制作分阶段的岩土工程项目。通过PLAXIS Designer，可以导入或创建许多不同类型的几何基元，然后用它们来为PLAXIS LE创建三维数值模型。

(1) Import>File导入Slide3的输出文件op.obj【PLAXIS Designer (4)---体积模型(Model Volume)导入到稳定性分析数值模型】。

(2) 体积(Vloumes)是一个几何对象，包含一个或多个封闭的三维图形，称为块(blocks)的可视化。一个体积由至少两个不重叠的表面和一个区域来定义的。附加的区域将会产生具有多个块的体，附加的表面将会产生具有多个层的体。创建PLAXIS LE数值模型文件需要一个体积。当创建一个体积时，系统会提示用户为该体积设置边界参数。

在Sence中，右击对象op.obj，在菜单中选择Actions>Generate Volumes。

(3) 弹出对话框, 按Add按钮，增加一个<constant>面，输入5032，这个数值是输入模型的底面标高。按OK关闭窗口。

(4) PLAXIS Designer的设计是为了使数值模型的创建(Numerical Model Creation)具有高度的可视化。数值模型是直接从一个体积几何对象(volume geometry)创建的。任何数量的数值模型都可以从同一个体积中创建，并且任何数量的体积都可以存在于同一个概念模型文件中。因此，通过改变适当的参数，可以从同一源数据中创建任何数量的实现。当从一个体积创建一个数值模型时，会提示用户提供特定的模型细节，如分析类型和测量单位，这将在 "生成模型(Generate Model) "菜单项中进行详细讨论。

在Sence中，右击刚产生的Volumes, 点击菜单Actions>Generate Model..., 产生Plaxis 3D LE模型，程序自动转到Plaxis 3D LE。

3 Plaxis 3D LE

(1) 材料属性。使用Mohr-Coulomb准则，粘结力c=50kPa，内摩擦角phi=35°，单位重量=20kN/m3。

(2) 搜索方法。搜索方法采用Cuckoo椭球体(Ellipsoid)。

(3) 计算结果。安全系数FOS=0.96。Plaxis LE的计算的安全系数比Slide和SLOPE3D计算的安全系数大，而且也不在同一个位置，目前还不太清楚是什么原因引起的。

来源：计算岩土力学