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当前位置:中仿 » 公司产品 » 虚拟仿真 »研发工具 »GeoStudio SIGMA/W
产品版本: GeoStudio V2018
适用平台:Windows

三、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

2SIGMA/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XY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:

1SIGMA/W计算出的应力可用于SLOPE/W软件或QUAKE/W软件中:

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。

 

2SIGMA/W计算出的孔隙水压力可用于SLOPE/W软件或QUAKE/W软件中:

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)

    评价最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。