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岩土应力和变形分析 ZSoil V2024

10月前浏览3188

1. 引言

按发展历史来讲,ZSoil是最古老的岩土工程稳定性分析软件,它的主要计算原理和功能基本上类似于RS2, Plaxis2D和Sigma/W,ZSoil为土力学和岩石力学、地上和地下结构、开挖、土 - 结构相互作用和地下水流动的数值模拟提供了统一的方法,包括动力学,热传导和水迁移分析。虽然同起源于欧洲,但它的流行度远远不如Plaxis。在未被关注很长一段时间之后,发布了ZSoil的2023版本【ZSoil 2023 基本计算流程,临近岁末,发布了ZSoil 2024版本ZSoil V23和V24的安装文件大约为1G。

2. ZSoil发展历史

ZSoil自从1982年开始一直由Zace Services Ltd.开发,最新版本由A.Truty,K.Podles和Th.Zimmermann领导的团队开发,该团队在瑞士联邦理工学院(EPFL),加州大学伯克利分校(U.C.Berkeley)和加州理工学院(Caltech)拥有研究经验。

3. 本构模型

ZSoil的本构模型包括:

(1) ELASTICITY【Norsand模型刚度(弹性)参数的输入
(2) PLASTICITY【高塑性粘土带来的岩土工程挑战(High Plasticity Clays)】
    (a) Mohr-Coulomb Criterion【应用应变-软化模型模拟边坡位移(Strain-Softening)
    (b) Drucker-Prager Criterion【FLAC2D交互式使用本构模型】
    (c) Cap Model
    (d) Cam-Clay Model【强度因子(Strength Factor)的应用】
    (e) Hoek-Brown Criterion【一个Hoek-Brown材料边坡稳定性的对比分析】 
    (f) Multilaminate Model
    (g) Modified Cam Clay Model【本构模型(Constitutive Models)选择】
    (h) HS-small MODEL【贯入桩/沉桩(Driven Piles)的有限元模拟
    (I) Plastic damage MODEL for concrete【开挖损伤带(EDZ)的文献调查】
(3) CREEP【蠕变模型的FISH和Python函数(Creep Model)
(4) CONSOLIDATION【降雨条件下全耦合流体-变形分析(Fully coupled flow-deformation)】
(5) SWELLING【模拟膨胀土体积应变的本构模型(Volume strain in expansive soil)
(6) AGING CONCRETE【基于塑性损伤理论的混凝土模型(Plastic-Damage Concrete Model)】

4. ZSoil 2024的主要特性

(1) ZSoil V2024的主要发展方向是在3D中模拟热交换。在ZSoil V2024中,可以使用1D单元(包括显式或隐式的灌浆模拟)来模拟热交换,这些单元以任意方式嵌入到连续单元网格中,使用非局部约束来避免任何网格依赖性。


(2) 在ZSoil V2024中,修改后的Bishop有效应力原理(该原理在ZSoil V23.50中引入)成为水-力(hydro-mechanical)分析的默认公式,它依赖于Van Genuchten土水分保持曲线(SWRC, Genuchten Soil Water Retention Curve)的完整形式;


(3) ZSoil V2024带来了一些全新的工具,旨在改进有限元模型的准备和数据验证:在网格布局中批量编辑材料属性,以便有效地检查材料数据,检查网格以验证存在和载荷函数的属性,从CAD图纸中导入彩色线条并对几何对象进行着色,根据数据和几何一致性进行定制的模型验证。


(4) Virtual Lab V2024为用户提供了新的相关性,特别是关于定义Van Genuchten土水分保持曲线模型的完整形式的土特性。现在,使用初始状态概况(Initial State Profile)工具,可以检查控制新公式的初始状态变量的概况。

来源:计算岩土力学
ACTMechanicalDeformpython岩土UM理论材料控制
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:2023-12-24
最近编辑:10月前
计算岩土力学
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