ABAQUS在隧道及地下工程中的应用PDF格式文档图书下载
第1章 隧道工程与ABAQUS分析 1
1.1 隧道的基本概念及工程概述 1
1.2 隧道的种类及其作用 2
1.2.1 交通隧道 2
1.2.2 水工隧道 3
1.2.3 市政隧道 3
1.2.4 矿山隧道 4
1.3 隧道及地下工程的有限元分析 4
1.4 ABAQUS基础知识简介 5
1.4.1 ABAQUS各模块简介 6
1.4.2 ABAQUS分析过程 7
1.4.3 ABAQUS/CAE简介 8
1.4.4 ABAQUS输入文件简介 12
1.4.5 ABAQUS帮助文档 16
1.4.6 ABAQUS模型导入导出功能 17
1.5 本章小结 20
第2章 隧道的围岩分级及其计算模型 21
2.1 隧道围岩分级及其应用 21
2.1.1 以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级方法 22
2.1.2 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法 24
2.1.3 与地质勘探手段相联系的分级方法 25
2.1.4 以多种因素进行组合的分级方法 26
2.1.5 以工程对象为代表的分级法 27
2.1.6 我国现行铁路隧道围岩分级 27
2.2 计算模型 30
2.2.1 常用的设计模型 30
2.2.2 载荷—结构计算模型 32
2.2.3 地层—结构计算模型 33
2.2.4 ABAQUS在隧道计算模型中的应用 33
2.3 本章小结 52
第3章 ABAQUS在隧道中的应用——施工工法优化 53
3.1 概述 53
3.2 新奥法 54
3.2.1 隧道施工应遵循的基本原则 54
3.2.2 新奥法的分类及施工工序 55
3.2.3 开挖方法 55
3.3 ABAQUS的数值模拟方法 60
3.4 隧道施工工法优化研究 60
3.4.1 Ⅴ级围岩 61
3.4.2 Ⅳ级围岩 68
3.4.3 Ⅲ级围岩 74
3.4.4 Ⅱ级围岩 81
3.5 本章小结 86
第4章 隧道盾构施工方法及其应用 87
4.1 盾构施工方法简介 87
4.2 盾构隧道施工过程的有限元模拟方法 89
4.2.1 盾构法隧道的施工过程 89
4.2.2 盾构隧道施工过程的模拟方法 90
4.3 反映施工质量的等代层模型 90
4.4 盾构法施工的非线性有限元模型 91
4.4.1 材料性态的模拟 91
4.4.2 有限元控制方程 92
4.5 工程概述及有限元模型的建立 94
4.5.1 工程概况 94
4.5.2 计算参数 97
4.5.3 初始条件和边界条件的定义 98
4.6 施工过程描述 99
4.7 计算结果分析 107
4.7.1 掘进过程中围岩稳定性分析 113
4.7.2 不同施工质量下围岩稳定性分析 118
4.8 本章小结 124
第5章 分岔隧道稳定性分析 126
5.1 分岔式隧道简介 126
5.2 ABAQUS的模拟方法 128
5.2.1 地应力平衡 128
5.2.2 喷锚支护 129
5.2.3 多步骤开挖 132
5.3 大拱段稳定性计算 133
5.3.1 大拱段平面计算 133
5.3.2 大拱段三维计算 151
5.3.3 大拱段结果分析 159
5.4 连拱段 159
5.4.1 连拱段平面计算 160
5.4.2 连拱段三维计算 175
5.4.3 连拱段小结 196
5.5 小间距拱段 197
5.5.1 小间距拱段平面计算 197
5.5.2 小间距拱段三维计算 209
5.5.3 小间距段小结 226
5.6 本章小结 227
第6章 地下工程渗流场和应力场耦合分析 228
6.1 岩土介质渗流—应力耦合理论 228
6.1.1 渗流—应力相互耦合的力学机理 228
6.1.2 多孔介质中流体渗流规律 229
6.1.3 孔隙介质的有效应力原理 232
6.1.4 应力平衡方程和渗流连续方程 232
6.1.5 有限元离散 234
6.2 岩土介质渗透性演化模型 235
6.2.1 渗透系数与孔隙度的关系 235
6.2.2 渗透系数与应力之间的关系 235
6.2.3 渗透系数与应变之间的关系 236
6.2.4 渗透系数与损伤之间的关系 238
6.3 ABAQUS渗流—应力耦合相关命令介绍 240
6.3.1 ABAQUS渗流和变形的耦合分析 240
6.3.2 相关命令介绍 242
6.4 低渗透介质非排水卸载数值仿真分析 247
6.4.1 模型描述 247
6.4.2 总应力分析法 249
6.4.3 有效应力分析法 254
6.5 地下洞室开挖过程模拟 261
6.5.1 模型描述 262
6.5.2 施工过程描述 270
6.5.3 计算结果分析 271
6.6 油气储层注采过程模拟 275
6.6.1 模型描述 276
6.6.2 计算过程描述 279
6.6.3 计算结果分析 282
6.7 隧道围岩开挖扰动区数值模拟 285
6.7.1 岩体渗透系数与塑性损伤之间的关系 285
6.7.2 模型描述 287
6.7.3 计算结果分析 293
6.8 本章小结 300
第7章 隧道支护结构可靠性研究 301
7.1 结构可靠性基本原理 301
7.2 可靠指标的计算方法 304
7.2.1 哈—林(H-L)法 305
7.2.2 非正态变量的等效正态化(JC法)及修正JC法 305
7.2.3 分位值法 308
7.2.4 蒙特卡罗法(Monte-Carlo method) 310
7.2.5 响应面法 310
7.2.6 程序的编制 311
7.3 ABAQUS可靠性分析 312
7.4 公路隧道衬砌结构可靠性计算 314
7.4.1 Ⅴ级围岩 319
7.4.2 Ⅳ级围岩 328
7.4.3 Ⅲ级围岩 334
7.5 本章小结 340
第8章 深部岩体工程分析 341
8.1 深部岩体工程简介 341
8.2 ABAQUS数值模拟功能 342
8.2.1 损伤 342
8.2.2 非线性蠕变岩体本构关系 343
8.2.3 考虑渗流的岩体本构关系 346
8.3 储气库的计算分析 348
8.3.1 流变本构模型 348
8.3.2 储气库的长期稳定性分析 348
8.4 深埋引水隧洞的稳定性分析 363
8.4.1 裂隙岩体应力渗流耦合本构模型 364
8.4.2 锦屏二级引水隧洞稳定性分析 366
8.5 本章小结 378
第9章 ABAQUS二次开发基础 379
9.1 ABAQUS二次开发概述 379
9.2 ABAQUS用户子程序接口 380
9.3 ABAQUS用户子程序 381
9.3.1 用户子程序分类 381
9.3.2 常用用户子程序简介 382
9.4 应用举例 394
9.4.1 初始地应力场的定义 394
9.4.2 围岩蠕变分析 400
9.5 本章小结 405
第10章 ABAQUS用户材料子程序二次开发及应用 406
10.1 ABAQUS材料模型库和单元库简介 406
10.1.1 ABAQUS材料库 406
10.1.2 ABAQUS单元库 407
10.2 用户子程序UMAT接口原理 407
10.3 本构积分算法 410
10.4 ABAQUS对于材料非线性问题的处理 412
10.5 UMAT材料子程序实现及应用 414
10.5.1 修正Mohr-Coulomb模型 415
10.5.2 屈服函数和势函数的求导 418
10.5.3 UMAT的FORTRAN程序 420
10.6 D-P模型与M-C模型参数之间的关系 436
10.7 算例分析 439
10.7.1 模型描述 439
10.7.2 常规三轴压缩试验 443
10.7.3 拉伸试验 445
10.8 本章小结 446
第11章 岩土工程反演理论及其在ABAQUS中的实现 447
11.1 岩土工程反分析方法简介 447
11.1.1 反分析的概念与原理 447
11.1.2 反分析的发展现状 449
11.2 岩土介质参数敏感性分析方法 451
11.2.1 岩土力学参数反演中的灵敏度理论 452
11.2.2 基于灰色关联法的岩土参数识别及灵敏度计算 455
11.2.3 基于非参数统计的参数敏感性分析法 456
11.3 岩土工程常用反演模型 457
11.3.1 地应力场反演模型 458
11.3.2 位移反演模型 461
11.3.3 渗流场反演模型 462
11.4 工程优化算法介绍 463
11.4.1 回归分析方法 463
11.4.2 正交设计方法 466
11.4.3 遗传算法 467
11.5 考虑渗流—应力耦合效应的岩土参数敏感性分析 470
11.5.1 工程概况 470
11.5.2 有限元模型 471
11.5.3 计算参数 474
11.5.4 计算条件 476
11.5.5 计算结果分析 477
11.6 基于遗传算法的岩土力学参数反演分析 481
11.6.1 工程概况 481
11.6.2 反演方法的实现 481
11.6.3 反演分析条件 483
11.6.4 反演结果分析 483
11.7 构造应力场反演算例验证 484
11.7.1 模型描述 484
11.7.2 反演条件 487
11.7.3 反演结果分析 488
11.8 本章小结 489
附录A 地下工程常用指令小结 490
附录B ABAQUS的相关约定 503
附录C ABAQUS中对应力应变的部分理解 512
参考文献 514
- 《工程硕士学位论文 我国军民航灵活协调机制研究》宋庆凯 2010
- 《隧道工程预算定额与工程量清单计价应用手册》栋梁工作室编 2004
- 《多场耦合分析在隧道工程中的应用》何川,谢红强编著 2007
- 《多场耦合分析在隧道工程中的应用》何川,谢红强著 2015
- 《隧道与地下工程数值计算及工程应用》王明年,于丽,刘大刚,郭春编著 2018
- 《隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用》唐春安,郭陕云主编 2007
- 《岩溶隧道施工关键技术及工程应用研究》宋战平等著 2013
- 《隧道现场超前地质预报及工程应用》张成良,刘磊,王国华著 2013
- 《ABAQUS在隧道及地下工程中的应用》陈卫忠,伍国军,贾善坡著 2010
- 《高烈度地震区山岭隧道工程抗减震技术》申玉生,高波,王学英,周佳媚著 2015
- 《ABAQUS在隧道及地下工程中的应用 下》陈卫忠,伍国军,贾善坡著 2013
- 《ABAQUS在隧道及地下工程中的应用 上》陈卫忠,伍国军,贾善坡著 2013
- 《ABAQUS在隧道及地下工程中的应用》陈卫忠,伍国军,贾善坡著 2010
- 《澳门公司法比较研究》陈卫忠著 2006
- 《高职高专教材 应用微积分 上》吴肇基主编;陈卫忠副主编 2001
- 《工程数学》李政主编;陈卫忠,吴长楠,陈剑副主编 2005
- 《东海大陆架生物资源与环境》郑元甲,陈雪忠,程家骅,王云龙,沈新强,陈卫忠,李长松等著 2003
- 《汽车诊断中心设备的配置与使用》陈卫忠主编 2008
- 《汽车电控发动机实车故障诊断》陈卫忠本书主编 2008
- 《汽车底盘常见维修项目理实一体化教材》陈卫忠著 2012
- 《黑白Photoshop简明指南》(美)(里奇) Jim Rich,(美)(博策克)Sandy Bozek著;彭松译 1995
- 《育人兴水 北京市水利局培育过硬队伍的经验》刘汉桂主编 2000
- 《中国水利百科全书 水利科研、教育、信息出版、学术团体分册》窦以松主编 2004
- 《画法几何及水利土建制图习题集 第3版》蒲小琼,陈玲,熊艳编著 2005
- 《水电站技术供水可调式射流泵》(苏)加姆斯(Гамус,И.М)等著;陆宏圻等译 1992
- 《北京水利史》吴文涛著 2013
- 《水和北京 北京水利历史规划选编》刘树方主编 2004
- 《北京志·地质矿产水利气象卷·水利志》北京市地方志编纂委员会编著 2000
- 《中国水利史典 海河卷 2》中国水利史典编委会编 2015
- 《北京市区县水利志丛书 顺义县水利志》北京市顺义县水利志编辑委员会编 1995