Geocell和Geogrid模拟 (Abaqus, FLAC3D, Plaxis3D)

8月前浏览2555

1. 引言

Geocell(土工格室)是由高密度聚合材料制成的三维可扩展网格，作为土加固材料广泛应用于岩土工程【新增的土工合成材料库Geogrid】。

摘自CFEM (2006)

不过，在二维情况下，无论是极限平衡还是数值分析，Geocell只能被当作Geogrid来进行模拟【土工格栅(Geogrid)加固软土地基的堤坝---两种模拟方法比较】，在三维情况下，可以考虑Geocell的高度。本文主要讨论了FLAC3D模拟Geocell。

2. 模拟思路

Abaqus, FLAC3D和Plaixs3D都可以模拟Geocell，基本的模拟思路是建立Geocell单元，同时考虑Geocell与土体的界面作用。在Abaqus中，Geocell使用C3D4R单元，通过接触模拟Geocell与土的相互作用。对于FLAC3D和Plaxis3D【地基土中土工格栅的模拟(Geogrid)】，使用内置的Geogrid单元建立几何形状，使用界面元考虑与土体的相互作用。

3. FLAC3D的命令和FISH

FLAC3D的geogrid命令如下：

structure geogrid applystructure geogrid cmodelstructure geogrid createstructure geogrid deletestructure geogrid groupstructure geogrid hide structure geogrid history structure geogrid importstructure geogrid initializestructure geogrid liststructure geogrid propertystructure geogrid recoverstructure geogrid refinestructure geogrid select

FISH 函数如下：

struct.geogrid.propstruct.geogrid.prop.indexstruct.geogrid.shear.dirstruct.geogrid.shear.dispstruct.geogrid.shear.statestruct.geogrid.shear.stressstruct.geogrid.stress.confining

FLAC3D 9.0删除了如下FISH函数，经测试，下面的函数不能再使用：

struct.geogrid.shear.cohesionstruct.geogrid.shear.frictionstruct.geogrid.shear.stiffnessstruct.geogrid.slidestruct.geogrid.slide.tol

Python的类名为itasca.structure.Geogrid，这种类型的对象不能直接在Python中创建，只能使用返回值。

area()beta()component_id()connectivity(component: int)delete()density()depth_factor()element_type()extra(slot: int)force_nodal()group([slot: str or int])group_removegroups()id()in_group(group_name: str or int[, slot: str or int])local_system()mark()nodes()poisson()pos()pressure()prop_anis()prop_ortho()prop_type()resultant(location: int)resultant_valid()set_density(float)set_extra(slot: int, value: any)set_group(group_name: str or int[, slot: str or int])set_mark(bool)set_pressure(float)set_shear_cohesion(float)set_shear_friction(float) set_shear_stiffness(float)set_slide(bool)set_slide_tol(float)set_thermal_expansion(float)set_thickness(float)shear_cohesion()shear_dir()shear_disp()shear_friction()shear_state() shear_stiffness()shear_stress()slide()slide_tol()stress(location: int)stress_confining()stress_max()stress_prin(location: int)stress_valid()thermal_expansion()thickness()valid()volume()young()

4. 命令

在9.0版本之前，假定结构元是线性的，因此不需要指定材料模型，而在9.0中，必须显式地指定结构元的材料模型【Itasca软件新增非线性结构元(nonlinear structural elements)】。

struct geogrid create by-quadrilateral (by-triangle)struct geogrid cmodel assign elasticstruct geogrid property young 26e9 poisson 0.33 thick=5e-3 ...                        coupling-stiffness=2.3e6 coupling-cohesion=0.0 ...                        coupling-friction=0

来源：计算岩土力学

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首次发布时间：2023-12-31