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深究到底!Midas GTS NX中HSS和HS本构计算对比测试

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8月前浏览6922


本文摘要(由ai生成):

这篇文章是仿真秀专栏作者马路寒对 midas GTS NX 中 HSS 本构和 HS 本构的对比测试,测试模型随机,参数随机,以坑底隆起和坑周沉降随参数的变化为指标。文章从云图结果、坑底隆起数值结果、坑周沉降数值结果、各工况对比结果等方面进行了分析,得出 HSS 本构的计算结果更合理的结论。最后附上了作者的原创课程《从零开始学 midas GTS NX20 讲:从软件功能讲解到基坑案例实操》的课程大纲。


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》昨晚一口气更新了3期,近日我打算把它更新完结,后续重点就是与VIP群阅用户交流持续加餐!希望midas GTS学习者有所帮助,欢迎朋友们来试看和批评指正。

一、写在文前

去年midasGTS NX R2023新版本发布时,基于一个实际项目的分析模型,浅测了一下HSS本构的相关情况,感兴趣的点这里《浅用一下GTS NX饱受诟病的HSS本构》。当时课程评论区有工程师留言说:

当时的推文只是浅测了一下收敛性与HS 的结果趋势对比,对计算结果没有深究,一直想再更一次。所以有了这篇推文。

二、工况描述

测试模型随机,参数随机。测试坑底隆起和坑周沉降随参数的变化为指标。

模型状态如下图:基坑深度17.5m,单元采用高阶单元,单元尺寸1~1.5m。测试模型中的HS本构仅考虑了剪切硬化(未考虑压缩硬化),为方便测试,土体采用单一地层的参数。

基本材料参数如下图:

来看HSS本构和HS本构(GTS中称为MMC)的对比测试结果。

1)云图计算结果
2)开挖至坑底工况,坑底隆起和坑周沉降数据结果
3)HSS本构不同的G0ref值时的分析结果VS HS本构的坑周沉降计算结果
4)HS本构和HSS本构随工况坑周沉降发展结果
5)HS本构和HSS本构各工况坑周沉降对比结果

6)HSS设置小应变参数 VS 不设置小应变参数,开挖至坑底工况的云图结果

三、我的思考和总结

就本模型来说,有几点测试感受:

1)从云图结果来看,HSS本构的计算结果,无论是坑底隆起还是坑周沉降,计算数值和趋势都比HS本构更加合理,HSS的沉降槽更加明显,且随着离基坑的距离增加,位移收敛更快。HSS本构即使不设置小应变刚度,其计算结果会比勾选时候值略大,但是计算结果趋势仍旧优于HS本构。

2)从坑底隆起数值结果来看,HS本构的计算结果远大于HSS本构的计算结果,并且HS本构的坑底隆起越靠近基坑中间值越大。HSS本构的计算结果,在靠近基坑围护桩位置出现隆起最大值,靠近基坑中间位置隆起值反而变小,其坑底隆起趋势更贴近实际情况。

3)从坑周沉降数值结果来看,HSS本构的计算结果,坑周沉降位移最大值位置发生在距离基坑10m左右位置,HS本构的计算结果,沉降槽出现在距离基坑15m左右位置。因为HS的结果受较大的坑底隆起值影响,围护桩也发生了向上的位移,造成沉降槽远离基坑,往模型边界位置倒退。

4)从各工况对比结果来看,基坑开挖-2工况(开挖至第二道撑)之前,HS本构的沉降计算结果大于HSS本构,基坑开挖-3工况(开挖至第三道撑)时,两者结果相近,基坑开挖-4,即开挖至坑底时,HS的计算结果小于HSS本构的计算结果。HS本构的坑周沉降结果可能受到坑底隆起变形结果的影响导致体现出的沉降结果偏小(及沉降槽后退),结合计算结果,至基坑开挖-3工况,坑周变形较小时,HS本构的沉降计算结果大于HSS本构,基坑开挖至坑底,坑周变形较大时,HS本构的沉降计算结果可能是小于HS本构的。

5)HS本构的计算结果来看,其计算出的坑周沉降范围更大,如果周边存在对位移敏感的建构筑物,用HS本构进行分析计算时,可能会高估临近建构筑的位移。

本文只如实反馈计算结果,正确性与普适性,由各位看官自行判断吧!“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系列视频课程,来订阅用户群与我交流哦。

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》

课程可随时回放,可开具发票
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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)


来源:仿真秀App
建筑岩土Midas GenMeshFreeMIDAS材料
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:2024-03-28
最近编辑:8月前
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