导读：大家好，我是马路寒，仿真秀专栏作者，江湖人称二小姐，专注工程仿真计算。在仿真秀的支持下，《从零开始学midas GTS NX20讲：从软件功能讲解到基坑案例实操》终于快要更新完了！希望对学习者有所帮助。后续还根据订阅用户问题，酌情加餐内容，欢迎朋友们试看和批评指正。

以下来自笔者某粉丝私信提问: ”马老师，我想问下基坑开挖最后远处沉降也很大，不是一个凹槽型，这是什么引起，例如下图，不知道咋调？麻烦马老师解答下。“

明显从先上图看到，沉降槽跟实际情况不很匹配，远离基坑、靠近模型边界位置，竖向位移仍然较大，造成沉降槽形态不很理想。

照例先说结论：出现这种问题的原因，初始位移并未完全重置，也即位移并未实现清零。造成后续阶段把初始位移累计到施工位移中，也即获得的并非我们想要的附加位移。

一、先复习gts的两个概念

1）位移清零：位移清零在GTS NX里面只是将设置了位移清零的阶段的位移重置，从下一阶段开始从0计算位移。位移清零并不能清除应力（想知道怎么清除应力的，请评论区站队~~），如果在设置了位移清零的阶段，模型中存在非线性变形或者存在较大的偏应力时，位移清零阶段之后，即使设置空阶段，仍然会存在位移。

（注意：位移清零只是把该阶段的位移在输出中不统计了而已，并不是该阶段不产生位移。就像存钱一样，30岁(土体所处的当前状态)之后开始一项新的事业（新项目施工），该事业可以带来收益（附加变形），若干年后（若干施工阶段后）要统计这个事业带来的总收益（总的附加变形），则30岁之前已经产生的储蓄都不能计入该收益（是否计入，取决于你自己的财务统计标准），但已有的储蓄并不是不存在或没有发生过，已有的储蓄奠定了你的新事业开始的启动资金有多少（既有土压力场）。）

2）附加位移。土体自重是会产生自固结沉降位移的，但是这部分位移往往并不在我们新项目产生的位移的考虑范围内。由于新项目施工而产生的位移，就是我们这里说的附加位移了。

所以，如果计算得到的附加位移包含了土体自重产生的位移时，就会出现如图所示的结果了。

二、案例验证演示

建立一个开挖类模型，使用修正摩尔库伦模型，设置好参数后，我们按照常规做法设置施工阶段，得到的结果似乎不太理想。

验证一下前文所说的结论，也即“出现这种问题的原因，初始位移并未完全重置，也即位移并未实现清零。造成后续阶段把初始位移累计到施工位移中，也即获得的并非我们想要的附加位移。”

验证过程如下：

从验证过程可见，位移清零后的空阶段，仍旧存在相当大的竖向位移。当我们对这种情况不清楚时，直接设置开挖步，就会得到“该沉的地方不沉，不该沉的地方莫名其妙的沉”这种结果。

那么，为什么会出现这种分析结果呢？我们把相同的参数套用在另一个模型上，计算结果结果对比如下：

但该问题的玄妙之处就在于：

1）有的材料参数，初始阶段设置位移清零，是可以实现完全的位移清除的。但是该组材料参数不行。

该模型的分析参数是这样的，各位也可以套到别的模型上试一试。

当略改动一下参数，重新计算时，又是可以在初始阶段的位移清零时就完全实现清零的。

2）对比开挖之前的三个步骤，土中的应力结果是完全一样的，但是为什么某些阶段产生了位移，某些阶段又不产生位移？

从计算输出来看为什么会出现这种结果，对比两套参数的前后计算输出out文件可见：

初始参数下，模型的初始阶段计算，并未实现真的能量平衡，所以在紧随其后的阶段，继续进行能量收敛法则的满足验证，直到达到平衡为止。所以该阶段重新产生了位移。而调整土体参数后，在每个工况计算下，都实现了一次的收敛，所以后续空阶段都不再产生位移了。

三、写在文后

1）看到这里，有朋友联系我，说收敛是因为参数跟土层条件适配了，假的收敛是因为我设置的参数，实际中不存在这种参数组合。这个说法。。有点过于瞧得起软件了。。软件不具有判断这种情况的功能，否则机器人就可以统治地球了。

2）上文参数的设定确实是随机的，是我在进行其它项目的测试时，无意中发现的，联想到曾有人问过类似的问题，在之前的工作经历中也曾遇到过类似的问题，所以才做了深一步的分析，并整理成了推文。各位朋友在做分析时，未必会遇到这种情况，毕竟这种参数组合，确实有巧合的成分。但事实上，大部分大家分析中遇到的报错或建模的特定问题，都会有一点巧合的成分，写推文的目的是希望大家在处理这种偶然遇到的巧合情况时，知道有这种巧合存在，并且知道如何处理。

3）上文后半截，改了参数做对比分析，也是随机、随手改的，只是为了验证真的收敛和假的收敛之间的输出差异。毕竟8500前面直接加个1，这是键盘用的最少、最随意的改法了。让人崩溃的是，我测试和分析用了四个小时，推文写了两个小时，强调大家“分析时要尊重原始地质资料”，结果大家关心的仍然只是参数是调大了还是调小了，这……欲哭无泪.JPG

4）关于真假收敛的问题，接到网友举报，啊不，网友提问后，我也做了验证性的测试，并不是参数调大了就一定能收敛，也不是参数越大收敛越好。

5）还有人提到了“考虑激活单元的初始应力状态”这个选项。这个选项确实可以实现位移清零后的空阶段不再有位移，但是，该功能的设置并不是为了这种情况设计的。

这个功能适合填土、填方类项目的分析，用于考虑“在初始阶段未激活，在后续分析阶段中新增的网格组”的初始应力状态。例如大坝的填筑过程：

这个选项就是为了考虑填筑过程中，初始阶段之外激活的坝体的填筑材料的初始阶段。该类分析中，填筑材料有两种力的效应：1）填筑体自身变形。2）重量加到下面的基岩上。该选项针对问题1）而设。需要强调的是，无论是否勾选该选项，填筑材料的自身变形都是被考虑进去的，区别在于，勾选的话，填筑体的部分，只计算线性变形。

所以虽然该选项勾选后，可以解决位移清零后，后续空阶段不再有位移发生的情况，但是并不能实现我们的分析目的。例如，前一篇推文中的基坑案例，勾选该选项后。。。结果是这样婶儿的。。

对比上文设置的增加空阶段的方法的分析结果，我觉得应该还是后者更容易被你们接受吧。。。

照例总结一下：

1）计算结果的失真，有时候并不是模型建模的问题，可能仅仅只是计算步未达到真实的平衡状态；

2）遇到开挖类项目的这种分析情况时，不能单纯的增大或减小参数来改变计算结果的趋势或数值，应分析一下产生该结果的原因是什么再动手调整。

上文中的例子可见，在初始参数组合下，使用原参数，通过多次平衡计算，仍旧得到了相对理想的计算结果。趋势不对，并不代表参数不对。不论大家对数值计算是什么样的态度，仍旧建议大家在做分析时，能够尊重原始地质资料，更多的从“如何优化分析”来模拟实际情况，而不是为了凑设定好的结果，而盲目的调参数来解决问题。

好了，上述叽叽歪歪的这些大道理之外，相信今天的推文也给大家提供了“遇到类似问题时，检查和调整模型的思路”啦~~也欢迎小伙伴订阅笔者原创视频课程。

四、从零开始学midas GTS NX20讲

《从零开始学midas GTS NX20讲：从软件功能讲解到基坑案例实操》是笔者2023年在仿真秀独家原创是视频教程，致力于midas GTS NX功能讲解到案例实操（step by step），包括论文计算，工程仿真，方案对比和安全评估。

以下是课程大纲：

《从零开始学midas GTS NX20讲：从软件功能讲解到基坑案例实操》

1、适听人群

• 学习型仿真工程师

• 设计院-基坑分析从业者

• 理工科院校.学生-基坑相关分析

• 有限元数值模拟研究者和兴趣爱好者

（完）