基坑abaqus與plaxisGTS計算結(jié)果對比

1、問題描述：土特性：c30KPa，摩擦角為25，剪脹角20，用莫爾庫倫模型，垂直挖了11m，位移有多大？基坑深11m，寬度為40m，取平面應(yīng)變單元計算。并因為對稱取一半計算。分三次挖土，第一次2m，第二次4m，第三次5m，不設(shè)任何支撐和擋土結(jié)構(gòu)。1、根據(jù)朗肯主動土壓力概念結(jié)合莫爾庫侖原理知識，對基坑的臨界深度手算結(jié)果如下：=2*30/(19.11*tan(45-25/2)=4.9m亦即，基坑開挖近5m處時土體即處于臨界狀態(tài)。2、由于各軟件收斂準(zhǔn)則（如容許誤差等）有異，而且土體在開挖5m左右時已經(jīng)達到破壞，因此比較最終計算狀態(tài)意義并不大。3、鑒于以上原因，我們將plaxis與abaqus在開挖第一

2、步、第二步（開挖深度為6m，較接近于手算臨界深度）的結(jié)果分別進行了比較，結(jié)果如下圖所示。由下圖對比結(jié)果可以看出，plaxis與abaqus、GTS在開挖的這兩個階段，不論是從位移大小，還是從變形規(guī)律方面吻合得都很好。此外，雖然由于容差等差別，最終計算的位移abaqus要比plaxis、GTS大很多（實際上，土體達到破壞后的計算結(jié)果值并沒有現(xiàn)實價值，只是給出一個破壞趨勢可以作為參考；而且有限元分析中利用的是插值元函數(shù)，計算精度與網(wǎng)格稀疏有關(guān)系，有時候結(jié)果相差很大），但從相關(guān)陰影圖我們不難發(fā)現(xiàn)，二者所計算得出的基坑破壞剪切滑移帶基本一致，如圖19、20所示。1 / 15第一步開挖結(jié)束后土體的位移圖

3、示：圖1 Abaqus水平位移（1.41mm）圖2 Plaxis水平位移圖（1.41mm）圖3 GTS水平位移圖 1.38mm圖3 Abaqus垂直位移（7.62mm）圖4 Plaxis垂直位移圖（7.61mm）圖5GTS垂直位移圖 8.9mm圖5 Abaqus總位移（7.62mm）圖6 Plaxis總位移圖（7.61mm）圖7 plaxis塑性點（由圖可見，該階段土體中尚未出現(xiàn)莫爾庫侖塑性點）圖8 plaxis應(yīng)變增量陰影圖圖9 abaqus等效塑性應(yīng)變圖（該圖說明abaqus計算得到的第一步開挖結(jié)束后沒有出現(xiàn)塑性區(qū)）圖10 GTS等效塑性應(yīng)變圖第二步開挖結(jié)束后土體的位移圖示：圖10 aba

4、qus水平位移圖（4.14mm）圖11 Plaxis水平位移圖（4.29mm）圖11 GTS水平位移圖（4.03mm）（以上圖比較吻合，包括最大值的大小，以及坑壁上出現(xiàn)塑性區(qū)的大致位置。圖注括號中的數(shù)字為相應(yīng)位移的最大值）圖12 abaqus垂直位移圖（19.9mm） 圖13 Plaxis垂直位移圖(19.87mm)圖13 GTS垂直位移圖(23.34mm)（abaqus與plaxis GTS所計算的豎向位移最大值均出現(xiàn)在基坑隆起的地方，而且位移大小值也一致）圖14 abaqus總位移圖（19.9mm） 圖15 Plaxis總位移圖（19.87mm）（同垂直位移對應(yīng)的注釋。Abaqus與plaxis所計算的總位移最大值均發(fā)生在基坑隆起的地方）圖16 plaxis塑性點圖17 plaxis應(yīng)變增量圖18 abaqus等效塑性應(yīng)變（二者計算所得塑性點出現(xiàn)的位置一致）圖19 plaxis中最后一個開挖步對應(yīng)的水平位移圖示圖19 GTS中最后一個開挖步對應(yīng)的水平位移圖示圖20 plaxis中最后一個開挖步對應(yīng)的水平位