岩土工程师、数值模拟分析师、地质工程师、科研人员、设计院岩土专业人员。
理解岩土工程数值模拟的基本原理(有限元法、有限差分法)。
掌握PLAXIS(有限元)与FLAC(有限差分)软件的核心功能与操作流程。
能够独立完成常见岩土工程问题(地基沉降、边坡稳定、基坑开挖、隧道掘进)的数值模拟与结果分析。
岩土工程数值模拟概述:数值模拟在岩土工程中的作用(复杂问题分析、方案验证、机理研究);常用数值方法(有限元法FEM、有限差分法FDM、离散元法DEM、边界元法BEM);主流岩土数值模拟软件(PLAXIS、FLAC、MIDAS GTS、GeoStudio)的对比。
土体本构模型:线弹性模型;摩尔-库仑模型(理想弹塑性、参数意义与确定);硬化土模型(HS、HSsmall)的特点与适用条件;修正剑桥模型(适用于软黏土);软土蠕变模型;模型的选择策略。
PLAXIS软件基础:PLAXIS 2D/3D的界面与基本操作;建模流程(几何模型、材料定义、网格划分、边界条件、施工阶段);输入与输出单位制;模型文件的管理。
PLAXIS几何建模:土体区域的绘制;结构单元的类型(板、梁、锚杆、土工格栅);界面单元的定义(土-结构相互作用);荷载的定义(点荷载、线荷载、面荷载、自重);水的定义(水位线、孔压)。
PLAXIS网格划分:网格类型(三角形、四边形);网格密度的控制(全局细化、局部细化);网格质量的检查(偏斜度、长宽比);网格优化策略。
PLAXIS计算与结果分析:计算阶段的设置(施工阶段序列);塑性计算与固结计算的设置;收敛控制(迭代步数、容差);结果查看(位移、应力、应变、孔压);结果后处理(等值线、矢量图、断面曲线)。
FLAC软件基础:FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)的特点(有限差分法、显式求解);FLAC 2D/3D的界面与基本操作;命令流与GUI操作的结合;FLAC的计算原理(时步、网格变形)。
FLAC建模与材料定义:网格的生成(基本网格形状、网格拉伸、放射状网格);材料模型的定义(本构模型、材料参数);初始条件的设置(地应力平衡、孔压);边界条件的定义(位移边界、应力边界、吸收边界)。
FLAC结构单元:结构单元的类型(梁单元、桩单元、锚索单元、衬砌单元、土工格栅单元);结构单元与土体的耦合;结构单元的力学特性定义;结构单元的内力输出。
FLAC计算与监控:大变形与小变形的选择;求解时步的确定;监控点的设置(位移、速度、不平衡力);计算过程的监控与中断;计算结果的保存与恢复。
典型岩土问题模拟(一):地基沉降模拟(分层加载、固结过程);边坡稳定性分析(强度折减法、安全系数计算);模拟结果的解读与工程建议。
典型岩土问题模拟(二):基坑开挖模拟(逐层开挖、支撑施加、拆撑);隧道开挖模拟(应力释放、衬砌施作、地表沉降);桩土相互作用模拟(单桩承载、群桩效应)。。