产品版本: GeoStudio V2020 适用平台:Windows |
SIGMA/W(应力变形有限元分析软件)
SIGMA/W软件是一款用于岩土结构中的应力和变形分析的专业软件。SIGMA/W软件可以求解线弹性变形问题、高度复杂的非线性弹塑性问题,用总应力法和有效应力分析方法。SIGMA/W还可以执行诸如堆载和开挖等工况分析,还可以进行软土固结分析,以及包含排水措施的固结分析。
SIGMA/W软件被广泛应用于岩土工程、水利水电、市政、土木、环境、采矿工程等领域几乎所有的应力或变形问题。
1、典型应用:
Ø 有土工构筑物的地基沉降变形
Ø 堤防或土坝内部或底部的变形问题
Ø 隧道周围的变形和应力问题
Ø 基坑开挖以及支护变形分析
Ø 孔压改变引起的土体变形
Ø 土与结构的相互作用:包括锚杆、开挖支撑和桁架结构的相互作用
Ø 完全耦合固结分析
2、SIGMA/W软件的特点:
Ø SIGMA/W软件可以进行排水和不排水的总应力和有效应力分析、分析类型包括二维平面应变、两维轴对称问题;
Ø SIMGA/W可以进行软土固结分析及其逆问题的分析,比如软基固结和土体膨胀变形分析;
Ø 土体本构模型包括线弹性模型、各向异性的线弹性模型、弹塑性模型、修正剑桥模型等;
Ø 边界条件类型包括X和Y方向的位移、力、压力、弹簧、以及自重载荷。
Ø 可以执行一系列的堆载或者分步开挖分析,进行实际施工过程模拟。
Ø 用于土体结构内部相互作用的梁结构和杆单元。
Ø 用户自定义本构模型。
Ø 地基处理,排水固结法回固软弱地基,固结度计算,沉降量控制,排水板设置,考虑不同工部下的地基变形及破坏分析。
3、与其它软件的耦合应用:
1)SIGMA/W计算出的应力可用于SLOPE/W软件或QUAKE/W软件中:
在SLOPE/W软件中应用SIGMA/W有限元方法计算出的应力值,用有限元应力+极限平衡分析方法计算边坡安全系数。此外,在QUAKE/W软件的地震动力学分析中,用户可以将SIGMA/W软件计算出的应力作为QUAKE/W分析的初始应力分布。
2)SIGMA/W计算出的孔隙水压力可用于SLOPE/W软件或QUAKE/W软件中:
在SIGMA/W软件中,在如回填等稳定载荷作用下产生的超孔隙水压力可以代入SEEP/W软件中研究地基中的超孔隙水压力的消散所需时间。SIGMA/W计算的孔隙水压力被导入SLOPE/W,可以分析建造过程对稳定性的影响,以便用户决定分步加载的必要性。
有土工构筑物的地基沉降变形
堤防或土坝内部或底部的变形问题
隧道周围的变形和应力问题
基坑开挖以及支护变形分析
孔压改变引起的土体变形
土与结构的相互作用:包括锚杆、开挖支撑和桁架结构的相互作用
完全耦合固结分析
1、某路堤分层堆筑应力变形模拟
2、某基坑开挖支护模拟
采用梁单元模拟挡土桩,采用梁单元和杆单元结合模拟预应力锚杆,在桩与土体之间定义了接触面单元。下图为开挖支护后剪应力云图。
3、某坝体分层堆筑应力变形模拟
4、某坝体库水位下降应力应变分析
当库区水位降落时,在库区坝体表面相当于卸荷作用,而在坝体内部会经历孔隙水压力消散的过程,从而引起坝体的变形,坝体受卸荷和固结作用发生应力和变形响应。SIGMA/W软件精确的模拟了这一过程。
5、双江口水电站砾石土心墙堆石坝的施工及蓄水应力-渗流耦合分析模型
双江口水电站砾石土心墙堆石坝的施工及蓄水应力-渗流耦合分析模型(初始状态)
双江口水电站砾石土心墙堆石坝的施工及蓄水应力-渗流耦合分析模型(蓄水到正常水位)
蓄水到正常水位时的水平位移等值线
蓄水到正常水位时的沉降量等值线
6、某防波堤施工变形模拟(水下堆筑)
评价蕞大变形量及变形位置,计算超孔隙水压力的生成和消散,并在此基础上评价坝体的稳定性。
7、某设置排水板的坝基固结模拟
本案例采用将排水板(井)处理成排水边界,方法,将排水板处理成排水边界条件,分8个施工步进行堆筑过程模拟,分析坝体的应力变形。