入门篇： 一．建模及后处理的一般步骤 （1）ABAQUS的一个推荐顺序 按照模块Module依次选择：Part（部件）、Property（特性，包括材料及截面）、Assembly（实体的组合）、Step（分析步，初始步Initial自动生成，后续步需自己定义，如加载步Apply load）、Interaction（相互作用）、Load（边界条件及载荷）、Mesh（网格划分及其设置）、Job（分析作业）、Visualization（后处理）； 这种建模顺序是将数值模型定义在实体模型上，而非网格的单元和节点上，这样即便修改网格也无需重新定义材料及边界条件等模型参数。处理复杂问题时建议简单粗划分网格，再适当地局部细化网格。 一般创建Part常常还会用到绘图（Sketch）的操作。 以上各步骤间建议即时存档（Save），防止出现文件信息的丢失。 （2）一些快捷操作： 鼠标中键：确认结束某一步操作时，一般总在视图区中点击鼠标中键，或点击窗口底部的Done进行。 CTRL+ALT+鼠标右键/左键/中键：缩放/旋转/平移 （3）建模及分析的一些细节： 材料定义（Create Material）：对话框中添加各种特性，如力学特性Mechanical→弹性Elasticity→弹性Elastic，在进行具体的设置，如弹性模量Young's Modulus及泊松比Poisson’s Ratio的数值。 截面的定义及赋予：一般截面属性及赋予是分开的，原因是材料属性不直接赋予在单元或几何实体上，而是先在截面属性（Section）中定义材料特性，再为每个部件赋予相应的截面属性。 载荷模块（Load）：这里包括加载（Create Load）及边界条件（Create Boundary Condition）等功能。注意荷载、边界条件所对应的分析步（一般加载放在加载步，边界条件步放在初始步），加载或赋予边界条件时应注意选中的区域（线、面）会有红色高亮提示，确认不要错误地定义荷载或边条的作用位置。
网格划分：一般为布种（全局种子或局部种子，后者可以在一定区域内按尺寸及数量更精确地布种），控制参数（Assign Mesh Controls），确定单元类型及划分网格四个分步骤。 控制参数主要包括划分方法（Free、Structured、Sweep等），单元形状（如二维结构化划分里包括Quad、Quad-dominated、Tri） 可以通过窗口上方的Object选框切换对象：组合体（Assembly）及部件（Part） 单元类型设置包括几何阶次（Geometric Order）等，如存在应力集中问题可使用二次单元（Quadratic）提高精度。设置一定参数后可直接在对话框内看到当前的单元类型（不是自选单元，而是根据设定自动生成单元）。
提交分析作业：通过Job Manager中创建（Create），设置分析参数，点击OK后即创建分析，然后选择待分析的作业，点击Submit，依次提示Submitted、Running、Completed，然后模型分析完毕，点击Job Manager 对话框的Results直接读取分析结果，进入后处理（Visualization）模块。 若Status提示为Aborted，表明模型存在问题，分析已终止，可以点击Monitor进行查看错误信息，对之前的建模步骤查错和修改，更正错误后再提交进行分析。
（4）后处理 窗口视野：点击右边的坐标系即使进行了旋转也可以恢复。 点击“打开图标”进入后处理模块。 ，点击z表示从z轴正向垂直投影看去（xOy平面），，选择文件类型为odb（如下图），可以选择分析完成的结构模型， 主要功能包括 未变形前图（Undeformed Shape）、变形图（Deformed Shape），多个图形重叠；云纹图（等值线图Contours）、查询（Query）等 变量选择：由示在窗口中。 查询：通过右上角的符号进入Query框，在下方的后处理模块对话框里选择Probe 直接切换变量，并使其显values表示值的查询，可以切换查询对象（节点、单元...），选择查询变量（的左侧图标进入输出变量的设置Output Variables，见右下图），然后根据云纹图的颜色及工程经验，查询关键位置（节点、单元）应力、变形等参数的值。
（选择查询点，上图为变形图）
（显示查询点的参数，上图为应力强度）
派生变量： Tools-Create Field Output-From Fields，进入如下对话框，可以根据数据库已有的变量，在空白框内输入已有变量的函数表达式，进而计算得到派生变量（一般用于单位换算），点击Apply和Ok。
然后在通过Result-Step/Frame...，进入右上对话框，选择Session Step，即可得到定义的一组派生数据。 等值云图显示设置：Options-Contour...，进入对话框，Basic选项卡中可以设置等值云图形式，如线状、带状等；间距（选择Continuous；选择Discrete表示离散显示，数值越大，间距越小）；Color&Style选项卡可以设置云图的颜色和线型；Limit选项卡可以设置最大值和最小值的范围，并显示其所在位置（Show Location）。
二、功能模块的具体介绍 （一）Part功能 ABAQUS中有两类部件：几何部件（native part）和网格部件（orphan mesh part）。 几何部件是基于特征（feature-based）的，包含了部件的几何信息、设计意图及生成规则。 创建几何部件的主要方法是：使用Part功能模块中提供的拉伸（extrude）、旋转（revolve）、扫掠（sweep）、倒角（round/fillet）及放样（loft）等特征直接创建几何部件； 或者导入已有的CAD模型文件，【File-Import-Part】，然后可以导入ABAQUS支持的CAD文件模型。 几何部件的优点在于可以方便地修改模型的几何形状，且修改网格时不必重新定义材料、载荷及边界条件。
网格部件不包含特征，而只包含节点、单元、面、集合（set）的信息。方法如下： 导入ODB文件中或INP文件中的网格； 对于几何部件进行转化：Mesh功能模块中点击【Mesh-Create Mesh Part】。 网格部件可以灵活地修改各节点和单元的位置，定义集合和面。 实际分析中，几何部件及网格部件是共存于模型的，往往采取的是混合建模的方式，用户既可以对几何部件进行操作，也可以单纯对节点、单元数据进行处理。 接触、载荷、边界条件既可以加载于几何部件，也可以作用于节点、边或面。
Part模块的主要功能如下： 主菜单Part 柔体部件（deformable part）、离散刚体部件（discrete rigid part）、解析刚体部件（analytical rigid part）； Shape 通过创建拉伸（Extrude）、旋转（revolve）、扫掠、倒角、放样等特征定义部件的几何形状。 Feature 编辑、重新生成（regenerate）、抑制（suppress）、恢复（resume）和删除几何部件的特征。 Tools 定义集合、基准、刚体部件的参考点，分割部件。 建模的具体操作见后续章节。
（二）Property 功能模块 ABAQUS不能直接指定单元或几何部件的材料特性，而是要首先定义相应的截面属性（section），然后指定截面属性的材料，再把此截面属性赋予相应的部件。 这里的截面属性包含的是广义的部件特性，而不是通常意义上的梁或板的截面形状。 主要功能如下： 主菜单Material 创建和管理材料；Section 创建和管理截面属性；Profile 创建和管理梁截面；Special-Skin 在三维物体的某一面或轴对称物体的一条边上附上一层皮肤，可以不同于物体原有的材料。 Assign 指定部件的截面、取向（orientation）、法向方向和切线方向。
ABAQUS定义了多种材料本构关系，主要包括如下： 弹性材料模型（其中线弹性，可以定义弹性模量、泊松比等弹性）；塑性材料模型（金属塑性，包括服从Mises屈服准则的各向同性塑性模型，可以定义屈服应力和屈服应变），等等。
（三）Assembly （装配）功能
各部件可以创建于自己的局部坐标系中，彼此相互独立。使用Assembly功能模型可以为各个部件创建实体（Instance），并在整体坐标系中为这些实体定位，形成一个完整的装配件。实体是部件在装配件中的一种映射，用户可以为一个部件重复地创建多个实体，每个实体总保持着和相应部件的联系。如果在Part功能模块中修改部件的形状尺寸，或在Property功能模块中修改部件的材料特性，这个部件相应的实体会自动改变。不能直接对实体进行上述修改。 整个模型只包含一个装配件，可以由一个或多个实体构成。如果模型中只有一个部件，可以只为这个部件创建一个实体，该实体本身就构成整个装配件。 主要操作如下： Instance 创建实体 ，通过平移、旋转为实体定位，把多个实体合并（merge）为一个新的部件，或者把一个实体切割（cut）为多个新的部件。 Constraint 通过实体间的位置关系为实体进行定位，包括面与面平行（parallel face）、面与面相对（face to face）、边与边平行（parallel edge）、边与边相对（edge to edge）、轴重合（coaxial）、点重合（coincident point）、坐标系平行（parallel CSYS）等。
（四）Step（分析步）功能模块 主要可以完成以下操作：创建分析步，设定输出数据，设定自适应网格，控制求解过程。 （1）创建分析步 使用主菜单Step下的各菜单项可以创建和管理各个分析步。ABAQUS/CAE的分析过程是由一系列的分析步组成的，其中包括两种：
初始分析步（Initial Step）自动创建，可以在其中定义模型初始状态下的边界条件和相互作用（interaction），不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。 后续分析步（analysis step） 在初始分析步之后，创建一个或多个后续分析步，每个后续分析步描述一个特定的分析过程，例如载荷或边界条件的变化、部件之间相互作用的变化、添加或去除某个部件等等。 后续分析步的类型主要包括两类： ①通用分析步（general analysis step）可用于线性或非线性分析，常用的通用分析步包括以下类型。Static，General：静力分析；Dynamics，Implicit：隐式动力分析；Dynamics，Explicit：显式动态分析。 ②线性摄动分析步（linear perturbation step） 只能用来分析线性问题。在ABAQUS/Explicit中不能使用线性摄动分析步。在ABAQUS中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。Buckle：线性特征值屈曲；Frequency：频率提取分析；Modal dynamics：瞬时模态动态分析；Random response：随机响应分析；Response spectrum：反应谱分析；Steady-state dynamics：稳态动态分析 创建后续分析步时，点击Create Step对话框中的Continue，弹出Edit step对话框，可以在其中设置分析步的参数：默认的分析时间（time period）是1，几何非线性参数Nlgeom是Off，如果模型中存在大的位移或转动，应设置Nlgeom为On。 点击Edit Step对话框中的Incrementation标签，可以设置求解过程的时间增量步，含义如下：增量步的类型（Type）：Automatic，即增量步大小由ABAQUS自动控制，根据分析结果的收敛情况自动增大或减小增量步。 允许的增量步最大数目：100，表示经过100个增量步后结果还不收敛分析中止； 初始增量步大小：0.1。对于简单问题，可以直接令初始增量步等于分析步时间（例如令初始增量步等于1）。对于复杂的非线性问题（如模型中有复杂的接触或大的塑性变形），分析不易收敛，可以尝试减小初始增量步。 允许的最小增量步：10^-5；允许的最大增量步：1。 在静态分析中，若模型不包含阻尼或速率相关的材料性质，“时间”就没有实际的物理意义，为方便起见，一般把分析步时间默认设为1。Abaqus/Explicit 计算时时间一直停在一个点上,但是还一直在运行,是怎么回事_百度知道
Abaqus/Explicit 计算时时间一直停在一个点上,但是还一直在运行,是怎么回事
我有更好的答案
一般遇到这种情况…就退出重新计算吧
采纳率：84%
增量步设置小了
增量步没有设置过，用的是自动，前边一直能算，总时间内每一步改变在3.3s左右，但是算到513s这块就一直这样了。而且奇怪的是，我把密度调大之后，就能算下去了。
监控器显示的只是给个参考，停了也没事。要粗略的可以看看odb文件的大小在变么，变的话说明还在算。也可以作业检查，看具体算到哪一步了。
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System.Convert.ToDouble(String value) +48
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版本信息:&Microsoft .NET Framework 版本:2.0.; ASP.NET 版本:2.0.论坛汇总第一部分Abaqus 使用点滴Part IIFrom Aoxue、SimWe、OkOk etc2005 年 3 月 27 日-1-论坛汇总第一部分一个 Abaqus CAE 分析后问题讨论我目前在做一个很简单的钢筋混凝土梁模型，定义的 part 分别是混凝土梁，以及三根钢筋，assembly 以后开始定义 intersection，不知道怎么回事，我定义了混凝土与钢筋之间的摩擦关系，照理说应该不用约束条件了吧。mesh 以后运行工 作，老是提示内存仅规定 256 兆，最少需要 1029 兆，晕，我减少了 mesh 的 element 数量，提示还是如此，后来考虑是三 根钢筋与混凝土的摩擦关系太复杂，将其中两根变为无摩擦，剩一根有摩擦，这时候运行还是提示出错，不过内存要求减少 为 417 兆，我最后将那根钢筋也变成无摩擦，就没有任何作用，依旧提示内存不足。实在受不了了，不知道哪位高手遇到 过这样的问题，或者做过混凝土与钢筋这样的程序，帮忙指教一下，多谢多谢了 多谢 seansheu 大侠，摩擦力确实并非我观察的重点，因为我是初学，就先自己想了这么一个自认为比较简单的例子来练 练手， 结果被彻底搞惨了， 我之所以加上摩擦是因为我想不到别的办法可以带动两者一起运动。 摩擦系数我需要调整， 另外， 荷载以及混凝土的一些参数同样需要调整，我会重新检 查一次，按实际的实验数据输入模型看看，然后在发上来和大家讨 论。 哈...如果摩擦力非您的^察重c，那您的}就瘟... 就o摩擦的o力}... 我今天成功修改了内存的设置，多谢，不过，经过长时间的运行，最后还是出错，问题可能是因为步长什么的，不是很明白。 所以我只好把我的输入 inp 文件分成四部份上传到这里，文件名是 beam-deform.inp，四部份合在一起就是原文件，帮看一 下，谢谢了 无摩擦不行啊，因为钢筋在里面会乱跑，起不到承受拉力的作用了，假如不要摩擦，必须加其他的约束，以便可以让混凝土 和钢筋固结在一起直到开裂。 可以啊，你要把混凝土和筋橥 part，四we，煞N材料，W格Bm即可... abaqus 里面不是可以设钢筋层吗？我记得是：*rebar,里面有钢筋混凝土材料的，在 standard mannual 里面搜一搜试试： reinforcedconcrete ,或者 rebar,不用像 ansys 里面似的，定钢筋定混凝土，再定 interaction,吧。 确实，我也看到这部份内容，不过不是很会用，还希望这么用过的大侠指点指点。我现在重新做过一个模型，比较简单，还 是定义钢筋(弹性以及塑性)，混凝土(弹性，以及塑性里的混凝土，输入假设实验转化的数据，以及拉伸硬化等)，然后定义 界面，interaction，界面定义是 tie，但是运行以后混凝土变形大致符合，不过钢筋还是和混凝土分离开了，很是苦恼，不 知道什么原因。 79028-Simple-beam.zip (0.0k) 你的模型可樗we，W格Bm，材料性|相如此}你的问题我试了一下，确实是计算无法收敛，初始时间增量无论改多细，第一个时间增量就是无法切入决定…发散 发散!! 发散 过程中警告讯息都是针对三对接触面的警告。我看了一下模型，有些个人疑问， 1. 钢筋与混凝土间的摩擦力真是您想观察之重点吗？若不是，是否可将两者视为结合一体，网格连续，材料相异 2.若真 需计算摩擦，那么网格还需调整，钢筋网格密度不够，这样算出来的结果可能有误。至于，接近摩擦面之混凝土网格 密度可密一点，但其余处可渐疏，如此应可减少模型的网格数量 3.这里还有些边界条件的调整会有 trick，摩擦系数大 小如何得知？此外，钢筋在初始计算时可能需要有用一些特殊拘束让它能与混凝土接触，否则，可能在接触计算的初 始，在还没摩擦力产生时，钢筋会因无拘束而造成刚体运动，导致发散…(因为您现在只于混凝土上加上拘束…)这只是 小弟的一些愚见，供您参考。因为最近有点杂务缠身，并无太多时间，不过，您这个问题颇为有趣，大家可再多多讨 论，我杂务告一段落后，俪⑹越馓How about this...? One part which has TWO cells, one is concrete, and the other is steel. Therefore, here has NO Tie. Follow ur geometry, material properties, load, and BC. But use mapped mesh and Nonlinear analysis...-2-论坛汇总第一部分Detail...-3-论坛汇总第一部分能否看看你的 inp 文件呢，因为我的运行结果出来后，应力只是集中在受力部份附近，没有出现想你的结果附图里面那样， 从中央向下端两个支撑处应力的由大到小传递，我从自己的 inp 文件也看不出原因。 李兄, 在此附上小弟前示帖子之 cae n，共 beam.cae c beam.jnl n案，⑵渲渺锻荒夸下，直接绦 beam.cae 即 可， cae file 好楸Ａ model geometry c model feature，可以於 CAE 中任意修改...不窨 input file 般Fe看花， 您可以建模到後碇鸩角埔幌逻^程。不^，老f，我@例子只是小嚎疲]啥大W，您看看就好，不必太J真 80556-Simple-beam.zip (0.0k)李兄, 你原始的 input file 算Y果，元素明@畸形形，是 hourglass l生 您⒎蔷性分析x打_才是，先前小弟示亦是如此 修正如下: *Step, name=Press, nlgeom CAE 可於 step 菜沃 turn on nlgeom...S帖附上修正後所得算Y果-4-论坛汇总第一部分另外，seansheu 大侠，我按你的方法将非线性的开关打开后，结果就正常了，可是我不明白的是既然我已经将混凝土的塑 性曲线数据按点输入了，肯定就不是线性的了，为什么还要另外加上非线性开关它才明白呢。 几何非线性即通常所说的大变形分析，是指系统的微分方程等都建立在结构当前变形基础上的；不打开 NLgeom 即意味着 系统的控制方程等都建立结构的初始构型状态。 嗯，明白，就是说控制方程是采用前一步的结果作为起始量，而不是象线性可以采用初始值。P於 willams_lee 的}，我重新回去z@}，初因槌跏级x用的是 c3d8r 卧性e`r，直X反钦J ]_ nlgeom 泶钆洳牧戏蔷性。但是我回去_Jr，lF它也]大到那NxV...我切_模型，lF了致命的e `，筋中心截面χ挡缓侠恚形分岩膊缓侠怼ｏ@然先前我作的假O有`，所以算e`...因樗W格密度K非充足， 且有些卧焚|不好，所以裼每spe分的 c3d8r 卧算}，因此我改用了 c3d8I，重新算。此r，nlgeom _ ⑴cP]的Y果都一印＝Y果@示，筋中心截面χ到Y果^楹侠恚形分岩埠侠恚杂 c3d8r 可能才是e`原因。 非P何非性...然，我要提高W格密度，去_JY果的收啃浴 willams_lee 的`В罡斜浮Ｒ哺兄x willams_lee 的提，我有ClFe`。-5-论坛汇总第一部分在有限元分析中，应该尽量避免采用一次减缩积分单元（否则应该加密网格，有时也不一定管用） ；而应该采用高次积分单 元。 C3D8I 是非协调单元， 和高次单元一样， 都是为了防止或者沙漏现象的影响。 估计你采用同样的网格密度， 而选用 C3D20 单元，结果也应该正确。类似问题在这里也曾讨论过：另外，个人觉得，既然钢筋和混凝土之间的摩擦不是考察的重点，也 就是说不考虑钢筋和混凝土之间的粘结滑移，那么，这个问题完全没有必要如此复杂，定义混凝土一个 Part（或者在 CAE 中组装成 Assembly） ，然后直接利用*Rebar 定义钢筋即可，既可以定义为单独的钢筋，也可定义为钢筋层。在 6.3 版本中， 这一功能非常强大（比较予 6.2 而言） ，Benchmark Manual 和 Example Manual 中有相应的例子可供参考。谢谢回应，现附上该文件。74768-Beam-deform.inp (0.0k)却娌蛔悖修改 abaqus_v6.env n中的却嬖O定，加大 pre_memory 值或是 standard_memory 值，端你是在 前 理 或是 求解 r出F却娌蛔阒，再褚环糯蟆Ｍǔ＃abaqus 中之榷ㄖ刀^小，碰到大}r常霈F却娌蛔 } BTW,你的 input file 不完整，o法绦... 输入文件因为包含太多节点信息，足足有六七兆大，没办法只好删去了很多节点的信息，用省略号代替的。内存不足我也想 过，不过我觉得还是存在我接触以及约束定义不正确的可能，否则不会一个简单的问题就需要如此多的内存，不知道这样的 理解对不对。 因为我今天下午修改取消了所有约束， 以及接触的摩擦定义， 就很快正常运行， 不过结果是混凝土梁被压变形， 钢筋跑了出来，这显然是不符合实际的，但是运行还是正常，真不知道怎么去定义。 sorry, 我不是很懂兆的挝唬⑽氖侵 MB 是 GB 呢?如果可以，你可以嚎sn案，因 input file 是 ASCII 格式，嚎s 兆 比可以很大。其，你可先照我的方式{整 abaqus_v6.env 中却嬖O定值，把它{整至 abaqus 的建h值，如此可行... 此外，忠於你}的真情r假O才是重c，怎可因却娌蛔愣蛞U食...如果榱诉w就却妫y假O}，M不 GIGO!!所以你可能要先好好想清楚你的分析}，一c\供你⒖... 若我没记错，它应该是以实体内存为优先，若不足，再以硬盘来当虚拟内存你用的是学校服务器也无妨，首先你将 abaqus_v6.env 拷贝一份至你的工作目录，然后将拥有权限设为自己，修改它的内存设定，就可以执行了通常在工作站下， abaqus 对环境设定档(即 abaqus_v6.env)的读取优先数序为：工作目录下的 env file & User 目录下的 env file & 工作目录下的 ABAQUS site 目录下的 env file 上述前两者你可以修改，最后者只有 Administrator 才能修改-6-论坛汇总第一部分地应力问题一、在桩土接触分析中，地应力 地应力步中，老是提示我 this step can't continue by the select increment .我只把*geostatic 改成 地应力 *static 就能够计算到 30 多个 increment.为什么会出现这种问题？请各位大虾赐教。 你的 geostatic 使用不恰当,因为在有接触面的情况下,要注意力的方向。 楼上大哥，我还是不太明白，我的 inp 文件是由 hypermesh 生成的，既然方向不对，应该用*static 也不能计算阿，请说的 明白一点，非常感谢，我现在把我的 inp 文件传上，望赐教。 .inp (0.0k)二、不平地面初始地应力的处理方法245572-geo3.ps 命令流文件 245574-geo3.inp (0.0k) 我看 ABAQUS 的帮助里，初始地应力 地应力好像是通过给定两点的高程，及相应的 z 方向应力值、水平方向应力系数来计算单元 地应力 集的初始地应力 地应力，这样对于地面不是水平的怎么办？能不能通过外部文件给单元赋初始地应力 地应力,如何操作 地应力 地应力 可以！ ！通过 inp 文件 还有，如果按重力计算出来的应力作为初始应力，请问侧向压力系数怎么体现？急！ 请看本人通过文件进行初始应力场平衡的工程事例（也是刚刚才发出的）吧！ 我有这样一个想法： 我们在一些情况下有了地应力 地应力，但是，我们对地表的初始变形不满意，那么我们先在第一步计算出地应力 地应力合初始变形，然后 地应力 地应力 我们将地应力 地应力写入为一个文件，在这个文件里我们得到单元积分点上保持平衡的应力（或者其他，我还在想）然后我们通过 地应力 USER SUBROUTINE 或者 INPUT 读入，那样我们不就得到了应力却没有如何初始变形吗！网上也有这样的帖子，但是过程 不是很明了。 我看了帮助，INPUT 好像不行，因为它输入的是单元号和几个应力，然后 ABAQUS 将这几个应力平均的施加到单元的面上。 USER SUBROUTINE 好像可以它输入的是单元号，积分点号，然后就是应力分量。而我们可以在第一步就输出这几个量， 只需稍微操作一下，加一些逗号就可以。只是还有一个问题，USER SUBROUTINE 一次只能返回一个单元号一个积分点的 应力分量，但是我们需要一批单元的应力分量，暂时还不知道如何处理！！不知有无大侠知道如何处理！！ ！ ！ 纠正一点，不是 INPUT，是指忽略 GEOSTATIC,而直接用*initial conditions,type=stress 输入应力分量。 很好的想法，我也在想通过子程序施加，但是 ABAQUS 的例子太简单，看完 不知所云，） ： 我仔细看了帮助，现在面对的难题是：SIGINI 里输入的是一个 ELEMENT 的 SRESS，注意是一个 ELEMENT 而不是一个 ELEMENT 的一个积分点的 STRESS， 但是我找了一下， 好像找不到一个 ELEMENT 的 STRESS 输出， 不知兄台有无办法输出！！ ！ 如果能找到，就应该能实现目标！ 努力值得赞赏，但是你的物质的弹模过高，土的弹模一般达不到 GPa 的量级，而且如果采用弹塑性本构后引入非线性，收 敛情况将会恶化，呵呵 假定你计算的是个土质边坡，假设土的粘结力为零，内摩擦角为 20，那么此时边坡的安全系数为 1.2。和想和原作者一起探 讨边坡稳定性分析的问题 请教 zhangpeiwen 兄： 你的 INP 文件里 *GEOSTATIC 1E-6,1E-6 这个 1E-6 是什么参数啊？我在 HELP 里看到*GEOSTATIC 里是没有参数的。 是初始时间增量，和最终时间，一些例题里采用这样的参数，应该没有问题． 如果土的粘结力 c=0 的话，首先采用的屈服准则要改变：好象应该用 cam-clay 准则（可以看一下帮助确认一下） ．我做地 应力的目的主要是想考虑有水位变化作用下（例如库水位骤升，骤降）边坡的稳定问题，实际上是耦合问题．这些天一直在 摸索采用 abaqus 来模拟水位的骤升、降问题。模拟结果不是很理想。不知道你有什么好的处理方法。请指教。多谢 我有这样一个想法： -7-论坛汇总第一部分 我们在一些情况下有了地应力，但是，我们对地表的初始变形不满意，那么我们先在第一步计算出地应力合初始变形，然后 我们将地应力写入为一个文件，在这个文件里我们得到单元积分点上保持平衡的应力（或者其他，我还在想）然后我们通过 USER SUBROUTINE 或者 INPUT 读入，那样我们不就得到了应力却没有如何初始变形吗！网上也有这样的帖子，但是过程 不是很明了。 但是我现在还不明白生成这个初始应力时应该生成哪一些结果，INPUT 里的格式和生成的格式是否相同。这些都是问题 三、 【讨论】初始地应力 地应力的施加问题 地应力 我们在分析一个边坡或者其他的岩土问题的时候，一定要考虑初始地应力 地应力问题的，比如边坡稳定性分析问题，一个自然边坡 地应力 在我们开挖之前是出于自然平衡状态的，但是我们在模拟的时候，给它一个初始地应力 地应力的时候，它就不出于平衡状态了，和 地应力 自然中的实际情况时不一样的。 岩体中的应力为荷载产生的应力和初始地应力 地应力的和， 因此初始地应力 地应力的大小直接决定我们的 地应力 地应力 计算结果，如何正确的模拟这个问题到现在还没有很好的妥善的处理。由于初始地应力 地应力的存在，岩体的开挖将导致部分岩体 地应力 卸载，但是在某些部位却是加载的，这个问题也导致了我们在模拟时的难度，也产生如何正确模拟这个过程的问题。然而通 常我们都是这样处理的：沿开挖面作用着与初始地应力 地应力等价的“开挖释放荷载”的方式来模拟，把由此所得的位移即作为由于 地应力 开挖产生的岩体位移， 由此所得的应力场同初始应力场迭加即为开挖后的应力场。 这种方法其实质就是等价原则的实施而已。 我的问题的就是对上面阐述在我们的 ABAQUS 中的实现问题，我们在计算的时候总是要先 施加初始地应力 地应力的，当我们只是 地应力 在这个力的作用下进行计算，我们发现我们的计算对象已经发生了严重的变相，这和我们的实际情况是不相同的，这个问题 我们不管是在使用什么软件的时候都出现过， 由此我本人请教各位高手对这个问题的理解是怎么样的？我们在实现模拟计算 的时候如何处理这个问题？还有就是初始地应力 地应力的作用是如何体现的？对我指教一二， 本人将不胜感激， 我想这个问题也许 地应力 是很多人想知道的吧。谢谢！！ ！ 呵呵，zhuxunguo 所说问题确实存在，而且也没有很好的处理方法。看经验和问题的重要程度了，化些功夫还是可以做的 比较满意的。 通常的初始地应力场的施加 （最简单的就是垂直向加以自重， 水平向加以地质勘测给出的侧压力系数乘以自重） 常常要引起网格的变形， 而这个变形在事实上天然状态下是不存在的， 因为我们以天然状态下已经发生变形的尺寸数据来做 造型，现在让它再变形一次，显然引起我们的造型网格尺寸的变化，比较恼火呀。一次最好就是探讨探讨怎么能即加进初始 应力场，又不产生变形，保证后续计算的正确性。 欢迎一起讨论。 。 感谢楼上的小姐， 我看了你告诉我的这个网址。 受益匪浅， 但是还是不是完全的理解。 所谓初始地应力是时间和空间的函数。 因此我们可以用场这个概念来反映。也就是初始地应力场。初始应力一般情况是由下面的几部分组成的：重力，构造力，动 水压力，温度应力和结晶力等。在岩体或者土体开挖中破坏了原来的应力平衡，引起周围岩体的应力重新分布，形成一个新 的应力场，称为二次应力场。它与工程断面是由关系的，并随开挖工作的进行再时间上，空间上不断变化。 上面是初始地应力和二次地应力的概念，从他们的概念中我们可以发现，初始地应力破坏后就会形成二次地应力，也就是我 们为什么在施加了初始地应力后计算的边坡和隧道等支护体为什么破坏的原因。 但是事实上再很多的情况下， 我们开挖后支 护体并没有破坏，这个原因是我需要知道的，在你告诉我的网址上大家并没有得出很好的结论，而且有很多的理解，尤其是 对初始地应力和二次地应力的理解都不正确怎么可能知道这个原因呢，希望你能对我的提问给与我帮助，谢谢。也许我的理 解有所偏颇，还请指点一二。谢谢 感谢斑竹的鼓励，我的觉得和你们这些高手交流实在是受益匪浅。可能大家把的意思理解不是很对，我的意思是在简化的情 况下， 当然关键的因素都要考虑到不然我们计算的意义就失去了， 斑竹你说呢？比如我们对材料使用 DRUCKER--PRAGER 屈 服准则，模型使用的摩尔库仑模型的时候，我们也一般都是使用这样的模型和屈服准则，当然由于材料的不同也有使用邓肯 张模型的，剑桥模型以及剑桥修改模型的，都是必须要考虑初始地应力的问题，然后再施加我们要给它施加的载荷，以求解 材料的受力情况。所以我提问的目的是为什么我们在施加初始地应力计算（先不施加二次载荷）的时候，材料发生了变形， 这和我们实际情况中是不同的， 因为一个边坡工程在我们开挖之前是达到平衡状态的， 为什么我们计算的时候会出现这个现 象呢？我不是很明白。所以提问，请教谢谢！！ ！ 我曾经计算过水工地下厂房，也涉及到原始地应力场的问题。当时做的时候好像是两种处理办法。当然首先要做回归计算， 根据测点的应力数据，根据问题的性质假定机组力，用最小二乘法拟合得到计算模型的边界条件。一是将此边界条件施加到 计算模型上计算一次，得到的应力场就作为初始地应力场，当然会出现变形，一般我们回忽略这个变形引起的造型误差，后 续计算由于边界改变引起的应力场变化叠加到初始应力场上就是二次应力场， 每次计算位移要减掉第一次计算得到的位移作 为由于条件改变（如开挖、荷载变化）引起的位移。第二种方法是在模型上同时施加应力场和相应边界条件，由于内力与外 力平衡，不会有位移产生，但是这样加好像麻烦一些。 -8-论坛汇总第一部分 好像就是这么做的，当然水工计算相对说要粗一些，不知说的对不对。不吝赐教！ 四、请教一个初始应力问题，多谢！ 请教一个初始应力问题，多谢！ 请教一个初始应力问题 我是新手，加了初始应力 初始应力后，可是没有反应， 初始应力 不知道什么地方出了问题 请各位大哥分析，谢谢了 ** INTERACTION PROPERTIES ** *Surface Interaction, name=IntProp-1 1., *Friction 0., ** *INITIAL CONDITIONS,TYPE=STRESS bulk, 7800., 7800. soil, 1600., 1600. ** BOUNDARY CONDITIONS **五、请问如何解决初始地应力问题 请教诸位大侠，在基坑分析当中，如何解决初始地应力的问题？ 1，能否先计算自然土层（开挖前）的每个单元节点的竖向位移（重力作用下） ，然后再在以后的开挖回填荷载步中，将重 力作用下的位移场减去 2，或者能否先计算重力作用下每个单元节点的应力状态，再把这个应力场作为初始应力场加在模型上，然后再在这个被加 上初始应力场的模型下进行开挖计算 这些方法都是在 ansys 或是 adina 里面可以用的，可是我不知道如何在 abaqus 里面如何实现。请教各位，恳请指点一二， 谢谢了 abaqus 的 documentation 里面的 standard/manual 中的 analysis 目录下面的 coupled porous fluid flow 中有关于地应力场如 何处理的说明，abaqus 中线建立一个初始平衡场，有应力没有位移，用*geostatic *initial conditions, type=stress, geostatic 六、我们在处理土木工程的时候，一般都要遇到初始地应力的处理问题，基本都要使用如下的关键词： *INITIAL CONDITIONS TYPE=STRESS, GEOSTATIC 在手册中队其数据行的解释是如下： Data lines for TYPE=STRESS, GEOSTATIC: First line: 1. Element number or element set label. 2. First value of vertical component of (effective) stress. 3. Vertical coordinate corresponding to the above value. 4. Second value of vertical component of (effective) stress. 5. Vertical coordinate corresponding to the above value. 6. First coefficient of lateral stress. This coefficient defines the X-direction stress components. 7. Second coefficient of lateral stress. This coefficient defines theY -direction stress component in three-dimensional cases and the thickness or hoop direction component in plane or axisymmetric cases. If this value is omitted, it is assumed to be the same as the first lateral stress coefficient given in the previous field. Repeat this data line as often as necessary to define an initial geostatic stress state in various elements or element sets. 对其中我有几点认识不清的地方， 首先我对(effective) stress 的理解就是初始地应力， 在数据行中 2 为 Y 方向的垂直地应力， -9-论坛汇总第一部分 3 为其对应的坐标， 但是对 4 种的解释地应力的垂直分量的第二个值如何理解？7 侧应力的第二系数， 如何理解， ABAQUS 在 中 Y 方向不就是垂直方向吗？如何把垂直方向按照是 Z 方向来理解，则 7 中的解释可以理解，也就是两个水平应力的计算 中的系数，但是按照手册中是如何理解的呢？我现在没有弄明白，希望有朋友可以帮助我一下，谢谢。我看 ABAQUS 的帮助里，初始地应力 地应力好像是通过给定两点的高程，及相应的 z 方向应力值、水平方向应力系数来计算单元 地应力 集的初始地应力 地应力，可以试着*initial conditions,type=stress（即不用 geostatic 参数）每个单元所有的应力分量值。 地应力 Data lines for TYPE=PRESSURE STRESS: First line: 1. Node set or node number. 2. Equivalent pressure stress, .P 楼上的朋友你说的是不是这个啊？如果是的话，也许你的解释有点问题，因为这个参数的数据行只有两个，一个是节点集或 节点号，另一个是等效压应力。您可以进一步解释一下你的理解吗？谢谢。 七、 【讨论】由初始条件地应力引起的接触问题如何处理? 考虑重力场，需要在初始条件中加地应力 地应力,然后 Step 中施加 Gravity 与此相平衡，虽然地表产生的沉降不大，但不可避免总 地应力 有一些沉降。我在地表放一基础，有 Assembly 将地基和基础方在一起。由于 Grvaity 产生的沉降，将两者分离，引起计算 不能进行。如何解决这个问题？请高手帮助。谢谢 “由于 Grvaity 产生的沉降，将两者分离，引起计算不能进行。 ” 1 如果地基和基础在一个 part 里，不会产生分离。 2 如果是两个 part，应该设置接触条件。 3 可以把基础单元先 remove 掉，geosattic 后再激活，这样模拟施工顺序要好一 点。 4 把 inp 文件传上来看看嘛 八、 原创】哈哈，终于建立地应力平衡了，用 CAM-CLAY 的平衡 【 摸索了好几天，都快崩溃了。最后终于解决。之前也参考了我们这网上的一些文章。但总是解决不了。最后我发现原来主要 问 题 在 这 里 : 只 要 你 的 模 型 的 密 度 × 加 速 度 值 × 你 的 模 型 的 重 力 作 用 方 向 的 尺 度 应 该 与 你 的 *INITIAL CONDITIONS,TYPE=STRESS,GEOSTATIC 里设置的应力相对应，想想：如果不对应模型就不平衡，然后就得去寻求平衡的 街！！我试了一下，改变侧压力系数并不会对初应变有太大的影响。 ！ 这是我的模型，CONC 是用来以后用的239202-jk1.inp (0.0k) 这是变形图- 10 -论坛汇总第一部分九、本人用 ABAQUS 软件对某地铁工程的施工过程进行了三维弹塑性数值模拟分析，现将有关内容显示在附件中。340189-ABAQUS.doc (0.0k) 看来大家还是很关注这个工程事例，现把其他几个文件给出，想必对大家关于 ABAQUS 的实际应用会有很多启发和帮助吧！ 希望斑竹能够给予鼓励，如果希望还会有更精彩的工程应用出现，我等待。。。 。。 342333-other.rar (0.0k) 你好，我刚运行了你的文件，老是出错，提示：ERROR: SPECIFIED STANDARD_MEMORY VALUE OF 256 MB IS TOO SMALL TO RUN THE ANALYSIS. STANDARD_MEMORY MUST BE INCREASED. MINIMUM POSSIBLE VALUE IS 436 MB. LOOK AT MEMORY ESTIMATES SECTION OF .dat FILE FOR FURTHER INFORMATION. 我的电脑配置是 512 内存，p4 处理器，应该不会有问题吧？ 控制面板／管理工具／计算机管理，进入后，在计算机管理上点右键，编辑属性／高级／性能／性能选项，更改虚拟内存， 把最大和最小都改的大一些 侧压系数是通过泊松比来体现的！ 请教各位： 我运行了 n 次 gremms 大侠的 inp 文件， 错误提示： ERROR: SPECIFIED STANDARD_MEMORY VALUE OF 256 MB IS TOO SMALL TO RUN THE ANALYSIS. STANDARD_MEMORY MUST BE INCREASED. MINIMUM POSSIBLE VALUE IS 269 MB. LOOK AT MEMORY ESTIMATES SECTION OF .dat FILE FOR FURTHER INFORMATION. 我已经改了虚拟内存，而且我的内存是 512mb,不知道是什么原因 急盼各位大侠解答，急！ - 11 -论坛汇总第一部分 你需要修改 ABAQUS_V6.ENV 中的内存设置,在 WIN2000 中 ABAQUS 支持 2GB 的物理内存，而在 WINXP 中支持 3GB 的物 理内存，你的 ABAQUS_V6.ENV 中的默认只有 256MB，你改为大于或等于 512MB 就可以了。goog luck！ 你在安装的&...SITE\&下面找到该文件后打开,在文件的开始就有,一看便知 现在把 inp 文件传上。341818-BB8.inp (0.0k) 十、 【寻找】弹塑性模型中*INITIAL CONDITIONS,TYPE=STRESS,GEOSTATIC *ELASTIC,TYPE=ISOTROPIC 1.0E7, 0.30 *DRUCKER PRAGER 36, 1.0, 36 *DRUCKER PRAGER HARDENING 5E4 *DENSITY 2.26E3 参数取值如上,为何初始地应力 地应力不平衡,而把 *DRUCKER PRAGER HARDENING 地应力 5E4 的参数调大,8E5,地应力 地应力变平衡,为什么?地应力 地应力平衡与 DRUCKER PRAGER HARDENING 有关吗? 地应力 地应力 弹性模型也演算过, *ELASTIC,TYPE=ISOTROPIC 1.0E7, 0.30 平衡,位移为 1E-6 以上,为什么? GeoStatic 是将模型恢复到初始的真实应力状态的一个平衡过程。你的模型在弹性阶段和塑性阶段对应的应该是同一个初始 状态。你是想把达到塑性破坏的状态作为 initial condition 吗? 斑 竹 大 人 , 你 好 , 我 的 计 算 模 型 分 别 采 用 线 弹 性 材 料 模 型 和 弹 塑 性 材 料 (DRUCKER), 所 加 的 初 始 应 力 相 同 *INITIAL CONDITIONS,TYPE=STRESS,GEOSTATIC rock,0,0, -1.909E6,-86.2,0.5 用弹性材料,初始位移很小(1E-6),地应力平衡,结果合 理用弹塑性材料,初始位移较大(1E-1),地应力不平衡,结果不合理接着我就遇到了上面的问题,不知道我说明白了没有? 我的意思是要在 GEOstatic 内保证初始平衡,这个阶段是不用考虑材料的塑性啊,刚性啊,流动性啊的。因为你使用的是 TYPE=STRESS 对呀,GEOstatic 内保证初始平衡,这个阶段是不用考虑材料的塑性啊,刚性啊,流动性啊的。因为使用的是 TYPE=STRESS 但是 后来的计算需要先前定义的模型材料参数材料属性分弹性和弹塑性同一模型,可以用不同材料参数,而其他部分一样当用弹 性材料时,地应力很容易平衡,但是我改成弹塑性材料,地应力就不平衡了,是这个意思,不是同一过程的不同阶段而是两个分别 的过程在 GEOstatic 内保证初始平衡我也并没有考虑材料的属性,而是前面定义的材料属性 我当然知道你已经是不同材料的不同计算 case。但是平衡是使用的材料参数不就是一个 density 或指定应力吗? 谢谢斑竹！问题已解决，在用 GEOSTATIC 平衡时，我认真阅读了ＡＢＡＱＵＳ的例子，发现在地应力平衡与 DRUCKER PRAGER HARDENING 参数有一定的观系，当 DRUCKER PRAGER HARDENING 较大时，与弹性材料平衡一致，当 DRUCKER PRAGER HARDENING 较小时 ，需要添加新的边界条件，强制使其初始位移为０． 十一、求助:initial conditions 的一个问题 不好意思，我看了以前的关于这方面的讨论，但是，还是没有解决自己的问题，实在没有办法，拿出来占大家的时间，谢谢！ 我做的类似桩基，是土体中加入桶形的桩基础。现在对土进行了 iinitial conditions，现在土的初始位移基本为 0 了，然后我 对桶同样用 initial conditions，想使桶的初始位移也接近于 0，但是，发现这个 initial conditions 对于桶不起作用，换了很多 的参数，题目也不报错，好多天了，没有解决，希望得到大家的帮助，谢谢，谢谢！315031-Job-1.inp (0.0k) *Material, name=SOIL *Density 1600., *Drucker Prager - 12 -论坛汇总第一部分 54.1,1.,0. *Drucker Prager Hardening 50000.,0. *Elastic 500000., 0.2 这里的*Drucker Prager 54.1,1.,0. 中的 0 好象不太对,一般设为你的土的内摩擦角是 54.1 差不多大 fangxiang，不好意思，由于工作太忙，现在在才回答。你给我的那个文件是在我上次的那个基础上多加了一个 step 吧。你 加的是在桶的最左边一点加了一个 1000 的水平荷载。计算结果没有问题啊，以下是在放大 2000 倍的位移图。还有水平位移等值线图。- 13 -论坛汇总第一部分现 在 这 个 问 题 还 没 有 解 决 ， 希 望 各 位 大 牛 给 与 关 注 阿 我 又 做 了 个 简 单 的 模 型 桶 ， 但 是 通 过 initial conditions,type=stress,geostatic 及 initial conditions,type=stress,input=xxx.inp，同时计算，但是发现单桶的竖向初始位移 还是恢复不到零，发 inp 文件，请各位看看，先谢了是不是 initial conditions 的位移恢复，和模量有很大的关系，不是以前 简单的考虑，希望各位帮助，指点，谢谢，多谢 而且你没有定义初始空隙比和初始静水压力 这是一个简化的模型，有些内容不是计算所主要关心的，所以就省略了，现在的主要症结是 initial conditions 为什么对土有 效，而对桶就失效了，多谢，再次感谢帮忙！ ！ 没有啊，你的桶的 initial 也是加进去了的。有一句你写错了 把_G14,-, 40,50,0.5 改成 _G14,-, 0,50,0.5 就可以了，你 0,40 两个数字的顺序做反了。 下面是平衡后的竖向位移。 Job1.inp (52.1k)- 14 -论坛汇总第一部分下图是在加重力前的初始竖向应力场，由于桶的质量比土大了很多倍，所以初始竖向应力桶的也比较集中。- 15 -论坛汇总第一部分以下是第一步加入重力后，应力场就变均匀了。 你原来的 inp 文件的结果的刚好相反，所以会导致在桶的自重作用下产生相当大的位移而不能平衡。- 16 -论坛汇总第一部分对了，还有一点就是平衡地应力要用*geostatic 来做，而不能用*static 来做。用 static 不能让初始位移为 0。十二、有关初始应力的问题 一根悬臂梁，在自重作用下弯曲，求出在自重作用下的单元应力，然后单独把求得的单元应力加于梁上，此时梁的扰曲线应 与自重作用下的扰曲线关于水平面对称， 如果把自重应力和自重都加上， 作为梁的初始状态， 则此时梁应处于自重平衡状态， 没有变形。 ansys 就是利用这种原理施加初始应力 初始应力场，作为分析的起始步，但在 abaqus 中，初应力不能从前面的结果文件中读入，在 初始应力 土工问题中，如果用*initial conditions,type=stress,geostatic 来定义初应力，按前面所述，如果只加初应力（不加自重） ， 在二维情况下这种与自重作用下的反向变形很明显，此时的地压平衡也很容易实现；在三维情形，用这种方法加上的初始应 初始应 力就没有这种与自重作用下的反向变形，因此三维的地压平衡就很难实现（重力场作用下产生变形，而初应力作用下土体没 有变形） 。因课题涉及三维问题，地压平衡这一步总是实现不了，没法往下做，甚为郁闷 问题，请指教一二，或是有无这方面的例题。BOW！！！ ！！！ 能否解释解释, 只加初应力 （不加自重） 产生的反向变形是什么意思?难道说, 只加初应力 ， （不加自重） 地表要向上移动? ， 是的，你可以试试，这种情况下地表只产生向上的位移。 三维地压平衡问题已顺利解决（在此感谢版主 cafe 的关心！） ！，问题出在对 abaqus 坐标轴的理解上，在二维问题中，坐标 轴 的 竖 向 是 2 方向 （ y 轴 ） 初 始 有效 应 力就 是 加 在 2 方 向 上 ， 当然 土 体的 自 重也 就 加 在 2 方 向上 了 : *dload ， elset_name,grav,10,0,-1,0 而在三维问题中，坐标的竖轴就当为 3 方向（z 轴） ，而不是我们在 cae 界面中所见的 2 方向，所 以初始有效应力是加在 3 方向上（而在二维情形，有效应力是加在 2 方向） ，因而，在加土体自重时应当加在 3 方向上： *dload Elset_name,grav,10,0,0,-1 ，各位有无做过这方面的十三、 讨论】再谈初始应力的施加问题 【 岩土问题的研究都要涉及到一个初始应力 初始应力的问题，其施加问题一般都要遇到。下面我就此问题谈谈个人的观点：初始应力 初始应力包 初始应力 初始应力 括垂直和水平两个方向的力， 所以我们在施加的时候要注意两个方向都要有作用的力。 一般水平和垂直方向的比是 K=1-sinφ . - 17 -论坛汇总第一部分 但是我现在有个问题，在 abaqus 中施加初始应力 初始应力的时候我认为是在第一步中施加，可是在 create load 对话框中我并没有 初始应力 看到所需要的力，请高手指教。附件中。.rar (0.0k) 如果考虑构造应力，水平应力和垂直应力的比一般为 2：1 对于考虑构造应力的话的，水平应力和垂直应力之间的比值并不是 2：1。不知你是哪里的结论，请告之，谢谢。因为据我 所知，地应力的主要来源是地质构造运动和岩体自重。他们之间的比值是变化的，不是固定的，当然详细的解释有兴趣的朋 友可以参阅有关的书籍，比如高等岩石力学，矿山岩体力学，那里有比较详细的解释。希望和楼上的小姐共勉，和我联系， 我的邮箱是 .cn 我们一起探讨这个问题。 我的说法可能让你误会了，一般情况下，若有构造应力的情况（一般为水平方向） ，根据各国地应力的测试资料，通常来说， 在一定的深度内水平应力大于自重应力，他们比值不是固定的，我们在实际计算时，若考虑构造应力，而且没有实测的地应 力资料，可以取 2：1 十四、 【讨论】紧急求救：geostatic 分析中如何加初始应力和侧压系数？ 用 AQAQUS CAE 时,在 step 模块选用 geostatic 分析时，如何体现侧压系数？ 初始应力如何体现？是不是必须写 keywords, 请给一简单例子。 小妹先谢了 cae 里不能实现初始应力的施加，可在 inp 文件里添加，祥见 document 里 abaqus keywords reference manual 里*initial conditions,type=stress,geostatic 里的说明。 十五、讨论】再谈 ABAQUS 中开挖工程的初始应力场问题！ 对于涉及开挖问题来说处理好初始应力 初始应力问题是至关重要的，目前，常常两种方法，其一就是直接把重力场（也可以有其它力 初始应力 存在）始终作用在模型上，进行开挖模拟，这样求得的应力场为实际应力场，而求得的位移场需要减去初始位移场，其二就 是想办法读进初始应力 初始应力场到模型中（没有初始位移） ，然后进行开挖，这样所求得的位移场和应力场均为实际的位移和应力 初始应力 场。本人认为第一种方法最好，因为我们的初始应力 初始应力场既可能为弹性也可能局部进行塑性，而第二中方法似乎只能处理弹性 初始应力 初始场，如果真是这样，不知在 ABAQUS 中能够实现第一种方法，也就是能否方便实现各开挖步中位移场的相减运算，请 高手指点！ 可以得，在 inp 里修改或者 cae 里也行 十六、在 inp 文件中加地基初始应力（not geostatic） ，怎么读不进去呢？ 采用 C3D10MH 单元，命令如下： *Initial conditions, type=geostatic 1,1,s11,s22,s33,s12,s13,s23 1,2,s11,s22,s33,s12,s13,s23 1,3,s11,s22,s33,s12,s13,s23 1,4,s11,s22,s33,s12,s13,s23 2,1... 2,2... 2,3,... 2,4,... ... ... ... 该单元四个积分点，不知道是不是应该这么加。abaqus/pre.exe 错误提示信息如下： ***ERROR: in keyword *INITIALCONDITIONS, file &tet10coashMH.inp&, line 9248: Unknown assembly id 1. ***NOTE: DUE TO AN INPUT ERROR THE ANALYSIS PRE-PROCESSOR HAS BEEN UNABLE TO INTERPRET SOME DATA. SUBSEQUENT ERRORS MAY BE CAUSED BY THIS OMISSION ***ERROR: AN INITIAL CONDITION HAS BEEN SPECIFIED ON ELEMENT 0 BUT THIS ELEMENT HAS NOT BEEN DEFINED - 18 -论坛汇总第一部分 CARD IMAGE: , 1, -5..20, -2..717, 0. 我试过只按一个积分点加，错误信息同上。 那位帮看看可能是怎么回事？多谢了！ 还有一个问题，每个单元是四个积分点，但是 abaqus 只能取一个，作为初始应力 初始应力平均加到整个单元上。请问能不能向输出 初始应力 单元应力那样把不同的初始应力 初始应力分别加到每个积分点上，或是四个节点上也行啊（最起码保证应力在单元内线性） ！ 初始应力 你是不是先用 abaqus 的 cae 建的模型然后自动剖网格的吧，然后再利用文本编辑器编辑 inp 文件，是不是，这种情况他都 会提示 unknown id，他把节点号当成了几何信息里的 set，我也不知道更好解决的方法是什么，这个建议你试试吧，你可以 把关于 inp 文件的 instance,assembly 的信息都删掉，把 inp 文件里的模型，节点，单元组成形式搞成 orphan 单元的形势， 就像那些 example problem manual 里的文件一样就可以了 这条经验很宝贵，ABAQUS DOCUMENTATION 里面恐怕没有。虽然搞不清原因，但确实我改了 ABAQUS 自动生成的 INSTANCE,ASSEMBLY 之后就好用了。这是条值得加分的帖子！真是很感谢 inchesnail！ 还有一个问题，每个单元是四个积分点，但是 abaqus 只能取一个，作为初始应力平均加到整个单元上。请问能不能向输出 单元应力那样把不同的初始应力分别加到每个积分点上，或是四个节点上也行啊（最起码保证应力在单元内线性） ！ 十七、 【讨论】桩土相互作用中的初始应力场问题处理 在城市地下工程开挖的过程中，常常不能避免近邻的桩基（包括桥梁桩基和建筑物桩基） ，要解决好近邻桩基的开挖问题， 首先需要通过接触面来反映桩土之间的相互作用，其次是要解决好初始应力场问题，接触问题在 ABAQUS 中相对容易，可 是初始应力场问题比较棘手，如果不考虑桩基问题或者考虑桩土完全耦合在一起，初始应力场问题都很好解决。如果通过滑 移接触单元来模拟桩土间的相互作用，由于 ABAQUS 中对用户隐藏了接触单元，而桩单元和土单元中的内应力是重力（假 定没有构造应力）和接触力共同引起的，而我们在进行内应力平衡时却只能考虑重力，接触力无法考虑更不能施加，因此， ABAQUS 软件处理这种问题似乎有些缺陷，问题要解决需要 ABAQUS 软件对用户开放接触单元，这样我们变能对桩和土施 加接触外力实现真理的平衡，不知各位同行是否同意这种说法！ 讲得好!好问题!这个问题我也注意到啦,其实在土木的这个问题处理上,老板本的界面接触单元,包括 ISL 家族中的几员,其实可以清晰地做到 这点,可惜 ABAQUS 的趋向是更加的傻瓜和黑箱化(可能这更利于技术支持的赢余),由于对最新版本的疯狂追求,很多可能还 没有享用,就扔掉啦。很巧合的是,一个相似的问题在 ABAQUS 的 2004 年会上也提出了,对以上问题有同样的置疑。个人认为 ABAQUS 的 5.8-10 和 6.2-7 以及 6.4-1 都是几个革新性的好版本,其余的很难...,因为我的一个大型蠕变问题的子程序在 5.8 和 6.4 都可以顺利运行,在 6.3 上竟然报出一些错误。可能,功力还差三成啊。 谢谢总管的关注和加分！ 目前版本中这个问题的解决需要考虑另外一种方式来模拟有桩土相互作用的开挖问题。我们模拟开挖问题主要有两种方法， 一种是在初始位移场为零的真正初始应力场中进行开挖模拟， 这种情况下， 在随后的载荷步中所得的位移场和应力场均为实 际的位移场和应力场；另一种是在初始应力场不为零的真正初始应力场中进行开挖模拟，这种情况下，在随后的载荷步中所 得的位移场需要减区初始位移场才为当前步的实际位移场，所得的应力场则是实际的应力场。在 ABAQUS 中这两种方法均 可以采用，故遇到类似问题时，我认为可以采用后一种办法。 有没有监测资料，可以反演出来初始应力场【原创】如何彻底解决地表不水平下的初始应力场问题？ 十八、我以前一直用 ANSYS，我是做地下工程的，最近觉得 ABAQUS 是一个好东西，但是对于地面不水平的情况如何通过文件读 取初始应力的问题，是岩土开挖工程中至关重要的问题，一般是通过先加重力计算一次，然后通过后处理获取单元中心的应 力分量，然后把每个单元的应力分量放入 inp 文件中，我的表达方式为: *initial conditionds，type=stress，input=xx.inp 其中文件 xx.inp 每行的格式比如为: 1(单元号),s1,s2,s3,s4,s5,s6 在运行中程序似乎只认单元集名(ESET),单元号难道不行还是有别的原因,请多多指教,谢谢回复. 单元号也是可以的。看看下面的例子: *INITIAL CONDITIONS,TYPE=STRESS,GEOSTATIC 1,-2.12E+07,0.0 ,-2.12E+07,-.094E-01,6.071E-01 - 19 -论坛汇总第一部分 2,-6.35E+07,0.0 ,-6.35E+07,-.629E-01,4.779E-01 3,-1.06E+08,0.0 ,-1.06E+08,-.931E-01,4.330E-01 4,-1.48E+08,0.0 ,-1.48E+08,-.124E-01,4.116E-01 5,-1.91E+08,0.0 ,-1.91E+08,-.274E-01,4.011E-01 6,-2.33E+08,0.0 ,-2.33E+08,-.389E-01,3.954E-01 ... 但是你这种处理方法可能效果不是很好。尤其是临空面存在的情况下。关键是通过 GRAV 建立起来的应力场处理方法不是很 好。ABAQUS 在 Geotech 上明显存在不足。 10 节点四面体单元，加初始应力，能否 4 个高斯点上加不同应力值？ 节点四面体单元，加初始应力， 个高斯点上加不同应力值？ 我用*initial conditions, type=stress,采用 C3D10MH 四面体单元，10 节点，4 积分点 帮助上这么说： Stress values given on data lines are applied uniformly over the element. abaqus 输出单元应力的时候是输出每个单元的每个高斯点上的六个应力分量，但加初始应力 初始应力的时候为什么每个单元只用一 初始应力 组应力分量呢？这样由原来的应力线性变成应力常量了，降低了精确度。能否克服这个缺点？ 积分点是计算中做数值积分时才用到，在初始条件中怎么给积分点上加东西呀 十九再谈 ABAQUS 中开挖工程的初始应力场问题！ 中开挖工程的初始应力场问题！ 再谈 对于涉及开挖问题来说处理好初始应力问题是至关重要的，目前，常常两种方法，其一就是直接把重力场（也可以有其它力 存在）始终作用在模型上，进行开挖模拟，这样求得的应力场为实际应力场，而求得的位移场需要减去初始位移场，其二就 是想办法读进初始应力场到模型中（没有初始位移） ，然后进行开挖，这样所求得的位移场和应力场均为实际的位移和应力 场。本人认为第一种方法最好，因为我们的初始应力场既可能为弹性也可能局部进行塑性，而第二中方法似乎只能处理弹性 初始场，如果真是这样，不知在 ABAQUS 中能够实现第一种方法，也就是能否方便实现各开挖步中位移场的相减运算，请 高手指点！ 可以得，在 inp 里修改或者 cae 里也行 二十、 讨论】ABAQUS 中能否做岩土开挖问题的时空效应分析？ 【 gremms wrote: 对于开挖问题来说，要真正实现时空效应分析，只有采用三维粘弹-粘塑性本构关系或粘弹-粘塑性本构，不知 ABAQUS 中本 身是否有这些本构关系，如果没有是否可以通过用户程序来实现，新手上路，请各位高手发表一点高见！ ABAQUS 可以实现三维粘弹-粘塑性本构关系或粘弹-粘塑性本构 二十一、【讨论】在 ABAQUS 中如何直接建立线或面单元与实体单元间的耦合关系？ 由于本人做隧道开挖问题比较多，用了 ABAQUS 后，最大的感受就是建隧道开挖问题的计算模型非常麻烦，比如我们常常 用壳单元（三维问题）或梁单元（二维问题）来模拟初期支护结构，而梁和壳单元与他们相连的实体单元可以处理为完全耦 合关系，这个问题在 ansys、marc、adina 等软件中非常好处理，可以直接在实体单元的所在的几何面或边上划分壳或梁单 元，而在 abaqus 中似乎需要对梁和壳、以及实体单元分别建立 Part，再通过耦合关系把他们在节点处耦合在一起，这样处 理起来非常麻烦， 特别是涉及到大量的开挖步时， 更是如此， 难道我得放弃 abaqus 吗， 不知各位高手似乎有更好的办法 （本 人接触 ABAQUS 的时间较短） 其实我觉得一样的， 你可以建立不同的 part 再 assem 一起也可以， 至于梁和体连接可以用多点约束， 壳和体有 shell to solid couple 的选项可以用 如何利用 abaqus 建立组合有限元模型，请大家发表意见。 如果是物件相黏接的我都是用 tie ，K不需要去切成另一 part 除非你要接合的位置是比^特殊，才e去切 是 2 个不同的部分之间设置接触面 在 ABAQUS 中建立接触面的方式只能通过不同的 PART 来进行，不过处理的方法有两种，一种是通过网格 PART 来进行，这 种办法用来建立一致网格的接触关系时非常好，另一种就是通过几何 PART。此外，在 ABAQUS 中建立壳、体耦合关系时， 通过其蒙皮技术能够很好解决。 “shell to solid couple”这种办法只能用于壳的边和实体的耦合，不能用于壳面和实体面的藕荷”其蒙皮技术，是否能详细说 明？谢谢！ - 20 -论坛汇总第一部分 在 PROPERTY 模快的菜单中本身有这项功能，只需直接把任意面定义成蒙皮即可，这跟定义壳截面属性一样，实际上程序 内部就是利用实体表面的节点来生成壳单元。 请大侠能否具体谈谈梁和体如何进行多点约束？ SKIN 可以解决&壳、体耦合关系&,是不是指壳、体之间无相对滑动,而壳、体之间设置接触面,是否也可以使用蒙皮技术?如果 不能,那么壳、体之间设置接触面,自由度是否需要偶合? 壳、体接触问题不用这样解决，只能通过 SHELL PART 和 SOLID PART 的接触面来定义，不需要自由度进行藕合 请问楼上的朋友，壳，体之间的耦合用“skin”，如何给“skin”赋材料和截面特性啊？我每次想赋时都无法选中“skin” 与定义壳截面特性一样的，在定义 skin 时会提示你选择定好的截面的 比如说我建了一个长方体，想把长方体的某个面建成“skin”，但在定义材料特性时只能选择体，而不能选择面，所以就没办 法给“skin”赋材料。 你可能对 ABAQUS 的 PROPERTY 模快了解的不够，应该没有问题， 如果你对体的 property 已经有定义,边缘的材料特性也是体的一部分.也就是说你已经定义过嘞,可以简单用 1,2 等容易数据对 skin 进行模拟 其实说白了就是你想办法使梁和体在的约束节点处的位移相同就行了，好像和壳差不多，梁体协调，我也没用过。 不是这个意思，我是指体是一个材料，而壳又是另外的材料，如果是这样的，那就没法给体的一个面（设置为“skin”）赋另 外的材料了。 如果是不同的维数的 part,可以用 tie 命令找到你需要偶合的部分,用此命令就可以了 在 ABAQUS 中， 看来只能通过不同的 PART 间的偶合关系来实现， 问题是在划分单元是得让 PART 在交接处的节点基本重合， 不知 ABAQUS 中在划网格时能否很好地控制这一点。 如果几何比较规范，应该自动在边界处协调的 做隧道开挖问题,我们常常用壳单元（三维问题）或梁单元（二维问题）来模拟初期支护结构,有时梁和壳单元与他们相连的 实体单元可以处理为完全耦合关系， 壳和体有 shell to solid couple 的选项可以用， 我想在壳和体之间设置接触面， 不用 shell to solid couple 选项，可是壳和体之间设置接触面就不收敛，不设接触面收敛，怎么回师？下面是接触定义： ** INTERACTION PROPERTIES ** *Surface Interaction, name=IntProp-1 1. *Friction, slip tolerance=0.005 0.2, *Surface Behavior, pressure-overclosure=HARD ** ** INTERACTIONS ** ** Interaction: Int-1 *Contact Pair,interaction=IntProp-1,ADJUST=0.0 Surf-shell1,Surf-rock1 msg 文件里的错误是 ***ERROR: TOO MANY ATTEMPTS MADE FOR THIS INCREMENT: ANALYSIS TERMINATED 谁知道怎么回师？ 谢谢！ 二十二、 〖测试〗 〖原创〗关于初始应力计算的一点疑问此题可以在 ANSYS 帮助文件的“2.6.13.2. A Sample Initial Stress Problem Using ISFILE”中找到，我这里对初应 力文件不是很了解， 所以举例想请各位指点一下~ 附件里面的 test0.mac 表示仅有初应力的工况； test1.mac表示加速度向下作用时，并有初应力的工况；test2.mac 表示加速度向上作用时，并有初应力的工况；test.ist 是在自重作用下产生的初应力文件，也是程序运行所必需的！ 从位移计算结果可以看出在单纯的初应力作用 下（即 test0.mac）结构是向上变形的，向上位移是 0.379m；在 test1.mac 作用下位移为 0；在 test2 作用下位- 21 -论坛汇总第一部分移为 0.758m。但是从应力计算结果看出，test0 的结果应力最后为零；test1 和 test2 的结果应力却只受外在 综合以上的位移和应力分析：位移的结果符合线性叠加原理；而单加速度的影响，而不受初始应力影响。元和节点的应力却不是这样的，初应力在计算之后马上就释放掉了。问题是有没有办法在计算时，能将初应力 和加速度作用下的结果应力一起保存在计算结果中，而不将它释放呢？二 十三、 〖求助〗blast，断裂问题先看图 取了半个模型，实际计算的时候取了 1/4 模型如下图此主题相关图片如下：1、在指定 seam 的时候该选择那个？1 线 ？2 线？还是其他？我 选择哪个都是不可以的。是不是 seam 只是针对体内部裂纹的？ 2、crack front 说的是什么？ 裂纹拓展面么？图中选择的是那个？ 1、seam 只是针对体内部裂纹，没错。形态上看 3 线，最合理。seam 是在画网格后才真正出现的界面。获得 方法是在实体建好后切一刀。然后指定那一刀为 seam。而且，seam 不能是将整个实体分为两半的线/面。seam 是指实体中在初始太前已有的裂纹上下面，如果裂纹穿透整个实体，显然不合理，意味实体已经完全断裂，没 有必要再算了。 2 线将整个实体分开了， 这样的 seam， 没有必要分析了 1 线也就算个裂纹表面， 没必要用 seam 定义用 CAE 是不能定义动态的扩展裂纹的，裂纹扩展需要直接在 inp 里自己写 crack front 是指 crack tip 裂纹端吧。如果 3 线是 seam，那么 s 线最上端就是 crack front 呵呵，看来我没有把问题说清楚 1、 3 下面的线是指引线，不是上面的裂纹。3 指示的是交叉点，而不是线。给出这个目的就是为了搞清楚 crack front 是不是它。 2、2 线是对称面，实际上裂纹是不存在的，裂纹的就是 1 线构成的那个空缺。2 本来是想用来指定为拓展面的。 3、我试过将 3 定义为裂纹，也就是其中的 crack，而 se'am 是没有的，所以没有指定。但是划分网格的时候， 没有得到畸变单元，你知道这个是什么缘故么？- 22 -论坛汇总第一部分如果没定义什么 seam，显然 3 点是应力集中区，也就是 crack tip CAE 里面不能定义裂纹扩展 在 edit crack 子窗口下。 在那个 singularity 里面修改 midside node parameter 就能移动节点到 1/4 处 （设为 0.25） 在 degenerate element。。。。。里面控制裂纹端单元当然，如果选 no degeneracy 肯定不是奇异的^^b 如果选择了别的，那么在 mesh 时候就要注意了。挨着 tip 的那一圈单元要 mesh 为三角形的。如果没有这么做 的话，系统不会自动做出想要的单元 1、 crack 的输出不知道怎么选？在 output 中找不到 crack 2、生成的畸变网格不规则，有点乱。 在 step 里面 最下面两个扭，那个是控制 history 的。里面能控制 crack 的输出能输出 J\K\G\T 2、 ……这个是分网的技术了，要根据实际情况看 个人的经验是围着 crack tip 用圆环划出个小区域，区域边均匀设置 mesh 用的 seed。再在小区内 mesh， 圆域内 mesh 一层三角形单元 是呀 我就是在 history 和上面的那个东西里选择了但是 两个都是好用的（对于整个模型） history 可以针对整 个模型也可以针对个别 set surface crack 什么的都可以在 step 的历史设置里面设定~~毋庸置疑 问题就是在计算的时候，呵呵 它就说没有 crack 的 history 不是很明白……程序会给出没有 crack 的 history 的提示？这个我没有遇见过……一般确实有 history、fieldout 不 能输出情况，往往因为单元或材料性质造成的但是简单的 crack 输出是建立在单元间关系以及应力应变上的， 应该不存在这类问题吧~没见过。 返回 step，想给 crack 添加上，呵呵。没有 crack 了…… 这个是操作的失误造成的吧。在 CAE 里设定好了，存了盘怎么会丢~当然如果建模时侯有错误，可能会令某些 属性丢失~不过这样程序应该会给点提示 在采用 icem 生成好极漂亮的网格导入 abaqus 后，很多事情都不能办比如说：指定畸变单元不好办，把裂尖的 网格指定为 wedge 网格等等我想我是不是该用 hypermesh 了，用它事先都设置好，就比较好办了 画网格就是仁者见仁智者见智了 顺便提，以前在 simwe 的 hypermesh 版查询过奇异单元问题，发现这类问 题很少提及。有人提过但是，没人能回答，包括版主。当然我也人为 hypermesh 能够实现奇异单元，但是自己 不会用，不能打保票 cafe 斑竹一直喜欢用 femap，见过他提到，femap 能够实现单元奇异的问题 其实简单的算算是没什么意思的只有复杂的才能现实 fem 的用处但是复杂的就是要用专业的网格生成工具了 比如 icemcfd h'y'p'er'mesh 等等接口还是有问题看来必须试试 hypermesh 了 二十四、 〖求助〗关于接触面切向约束问题 在作一个课题时，由于考虑接触面上局部结构的特殊行为，要求不管接触缝面是处于张开还是闭合状态都希望 不发生相对的切向滑移。 本来想通过*friction,user 中添加 Lagrange 约束来实现，但该约束仅在接触面闭合 时有效；现在写了个 uinter 子程序来控制切向刚度，但计算时收敛性实在不怎么样，因此特来问问大家有什么 更好的思路和办法。 先谢了！ 看了看 uinter 的介绍，似乎该子程序的确可以较好的实现 dege 兄的目的。但正如 UMAT 中的 DDSDDE 一样， DDSDDR 似乎对收敛速度影响极大，特别是接触问题涉及到的 Discontinuous Iteration，建议 dege 兄研究一下 ABAQUS 关于接触问题的算法，或许会有些帮助。 或者利用 MPC，对主从面的节点进行约束？？这样可能会导致过约束问题，dege 兄可以尝试尝试，有什么结果 也可以和大家讨论一下，谢谢！ 看看 connector element 中的 rigid beam。这个不会引起过刚度的问题 wjy 兄所说的关于 DDSDDR 的定义确实值得注意， 我也正在不断更改和尝试中。 做一些小的算例程序都没问题， 可是我算的是一大体积混凝土结构在地震动力下非线性响应， 似乎还有些困难。- 23 -通过 mpc 给主从面上节点对论坛汇总第一部分加切向约束不行，有 overconstraint 的问题。xiaohongchen 兄对 connector elements 似乎比较熟悉，能否再给简要谈谈你的 rigid beam element 想法，你的建议我也会好好读读，谢谢。 别的兄弟有什么好的新建议也望不吝赐教。二十五〖求助〗接触面上粘聚力 c 的模拟最近帮人做一些岩土方面的问题，碰到关于如何考虑沿接触面（如断层、节理面，结构薄弱面等）上的粘聚力 c 的问题，查看了仿真、傲雪 abaqus 版块上的精华区和相关文章，没有找到合适的办法。特来请教大家。 个人理解：在初始和未发生张开、滑移阶段，粘聚力作为初始强度发挥作用，而当接触面由完好进入发生张开、 滑移阶段，则不予考虑。对于上述力学模型，如何采取一个简单而有效的力学模型进行数值模拟，希望大家给 一些提示和帮助。 先谢谢大家。是否可以这样来考虑，节理层之间用一些弹簧单元来模拟，并设定这种弹簧单元的一个实效应力，该应力也即 即节理层展开的最大受力，不知道这样可否。 edodo 兄的建议我也考虑了， 但是感觉这么一个力学模型对于简单结构在单调荷载作用下的力学行为似乎还可 以，复杂应力路径下这么一个弹簧系统模型（包括法向、切向）似乎就不太合适了，且弹簧的等效刚度也不好 确定。 除了上述弹簧模型方法，个人还想了这么几类方法： （1）用户定义接触面力学本构（基于 uinter） ； (2) 用户定义弱面、节理单元（基于 uel）,可能的话与接触面共同使用； （3）基于材料层次去考虑，即将弱面模拟为一层特殊力学行为的材料， 这里也不妨考虑程序本身自带的一些材料本构，如 joint material。 办法，也请不吝指出。 谢谢！ 用弹簧模拟 复杂问题用最简单办法实现是技术人员应有的本领 请大家帮忙看看。若有别的更好的此主题相关图片如下：- 24 -论坛汇总第一部分可否考虑采用*fric 自定义程序定义 二十六、 〖求助〗斜拉桥施工控制中张拉工况的索力怎样计算？ 在斜拉桥的施工控制中，要给出斜拉索的初张力和预抛高。 因为新张拉的索对已施工的索有影响，所以要在施 工中不断调索，初张力怎样算？怎样调索？调多少？ 斜拉桥属高次超静定结构， 成桥后的主梁线型和结构恒载内力与所采用的施工方法和安装程序有着密切的联系。 在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化，结构内力和变形亦随之不断发生变化。因此斜拉桥的 设计必须模拟现场施工过程中的每一种施工工况对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析、验算，求得斜拉索 的张拉吨位和主梁的挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值，对施工的顺序作出明确的规定，并在施工 过程中加以有效的管理和控制。 确定合理施工状态是由成桥状态反求各施工状态的问题。也就是说，在确定成桥合理状态以后，需要确定 各施工工序，使成桥后达到合理成桥状态。主要控制参数为斜拉索张拉索力和主梁立模标高。 1. 施工状态与成桥状态 通过调整以下自由度，斜拉桥的主梁和主塔中几乎可以取得任意受力状态： ?索力大小以及张拉顺序； ?主梁和主塔的预制形状； ?安装程序； ?支座的纵向、竖向、横向运动和转动。例如，My Thuan 桥－越南主跨 350 m 的双塔双索面叠合梁斜拉桥，- 25 -论坛汇总第一部分为了减小长期收缩徐变效应，中跨合龙前顶推主梁相对水平位移约 2000 mm。为了减小主塔处主梁的弯矩，在 主梁合拢后，从临时支承转移到永久支承，高程降低约 80 mm（Tao，2001） 。 同样，对给定的合理成桥状态、施工步骤、荷载条件，可以有多种静力允许的中间状态。这是因为变量个数远远大于平衡方程个数。也 就是说，建造一座桥梁的方式不是唯一的（There is no unique way of building a bridge） 。 如果在某个或多个施工阶段应力超限，可以采取以下措施： ?改变施工程序，采取更多的施工步骤，索力多次张拉； ?改进临时结构设计 （Gimsing， 1997） 或采用临时拉索， Normandy 桥采用临时拉索 ， 如 （Bouchon， 2000） ； ?改变施工方法； ?改变结构设计。 所以，总可以通过某种施工方案实现给定的成桥合理状态，而且可达到成桥合理状态的施工方案不是唯一 的。但是，如果在施工过程中需要反复调整索力，无疑会使施工工期延长，施工工艺复杂。评价施工方案的合 理与否，主要从方便施工和结构安全性方面考虑。设想一种理想施工过程，各施工阶段只需一次性张拉本阶段 的斜拉索力，就能实现成桥合理内力状态，且施工过程中不出现超应力现象，则相应的施工状态就是合理的。 一旦施工工序确定好后，合理施工状态理论上是唯一的。 2. 不闭合现象 计算中出现按前进分析结果不能达到理想状态的情况，称为计算不闭合。引起不闭合的原因主要有两个： 状态不闭合和计算不闭合。 2.1 状态不闭合 从力的平衡状态条件可知，任何斜拉桥，只要支反力与索力已知，结构就成为静定。两跨塔梁固结和多跨 漂浮体系的斜拉桥，塔、梁内力状态可由边支座反力与斜拉索力唯一确定。边支座与尾索交于一点时，支反力 可由尾索张拉力求得，这种情况下，斜拉桥的受力状态，由斜拉索力唯一确定。 斜拉桥内力状态可由斜拉索力唯一确定的体系，只要保证其成桥索力与优化索力一致，则相应内为状态就 是成桥状态合理受力状态。但是达到这一索力状态，单靠索力一次张拉一般是无法实现的。因为成桥合理受力 状态在合龙截面处一般都有一定的弯矩和轴力，而自由合龙时该截面弯矩和轴力为零，即悬拼过程中的张拉对 跨中合龙段的弯矩没有影响。要改变这种状态有两种做法：一是在合龙截面人为施加一定弯矩后再合龙（人为 调整合龙弯矩的大型桥梁实例也是有的。日本东神户大桥是主跨 485 m 的双塔双索面双层斜拉桥，主梁采用钢 桁架结构。主梁中跨合龙前给下弦杆施加附加弯矩，拉紧到位；然后连接主桁节点，终拧螺栓。在如主跨 1210 m 的瑞典 High Coast 悬索桥，当全部主跨钢箱梁节段焊接完成后，为了产生设计所需的位移和剪力，主跨梁体 两端用强有力的临时连接物与边跨梁体连接。需要加上 18 MN?m 的正弯矩，因此配备了较大的加载装置。，但 ） 这在实际施工时操作很困难；实际中常用的方法是合龙后至少再次张拉一根斜拉索。 斜拉桥内力状态须由支反力与索力两者共同确定的结构体系，要达到成桥合理受力状态，必须增加支反力 与优化结果一致的条件。在实际工程中斜拉桥支反力是随施工过程被动形成的，要使成桥支反力与优化结果一 致，必须至少多调整一对索力。 计算中一般假定新安装的支座不承受力（如果要指定支座反力，可以用调值计算处理） ；拆除支座时，只需 去掉约束，并施加相反方向的力即可，这不会碰到任何问题。但如果前进过程为拆除支座，现在进行倒退分析， 需要安装支座，则会碰到问题。例如，斜拉桥合龙后拆除梁、塔临时约束，梁、塔间将产生较大的水平、竖直 和转动相对位移。 作倒退分析时，需要安装临时约束，并将梁、 塔相对位移调整到指定状态。 问题在于， 这个“指 定状态”我们暂时无法知道。但倒退分析的最后阶段，即安装过程的最初阶段，结构应满足无应力状态。根据这 一条件，可以得到“指定状态”。否则，出现状态不闭合。 以上分析表明，受实际施工条件限制，便于实施的方案并不一定都能完全达到合理成桥状态。用斜拉索一 次张拉法施工，一般不能完全达到优化的斜拉桥合理设计状态，这是按一次张拉法确定合理施工状态时出现正 装、倒拆计算结果不闭合的主要原因之一，称这种不闭合为状态不闭合。 如果自由合龙条件和支反力值的不一致导致结构受力状态偏离合理受力状态较小，采用这一施工方案又能 减少施工麻烦，则可用后者代替成桥内力状态，如果偏离合理受力状态较大，则必须在结构合龙后实施索力调 整。 2.2 计算不闭合- 26 -论坛汇总第一部分（1）斜索垂度效应和结构大位移效应等几何非线性引起的不闭合。非线性本身并不会引起不闭合，即加载后再 卸载结构位移、内力理论上也将归于初始状态。但实际有限元计算引入了一些假定，计算机计算也有舍入误差， 造成非线性计算不闭合。由于常规计算中拉索用等效弹模模拟，缺少“力的恢复程序”，拉索非线性是造成计算 不闭合的最大的因素。 （2）结构预应力、徐变、收缩引起结构倒拆的内力不闭合。原则上讲，倒装计算无法进行混凝土收缩、徐变计 算，因为混凝土构件的收缩、徐变与结构的形成历程有密切关系。由于倒装计算的顺序是结构形成历程的逆过 程，所以在倒装分析时，考虑结构的时差效应的影响是有一定困难的。 3. 确定合理施工状态的计算方法 施工中的结构计算分析不仅能对整个施工过程进行描述，反映整个施工过程中结构的受力特点，而且还能确定 结构各个阶段的理想状态，为施工提供中间目标状态。 目前，在斜拉桥施工控制中，进行结构计算分析的方法主要有：前进分析、正装分析计算法，倒装分析法、 正装一倒拆迭代法和无应力状态法。 3.1 前进分析 Leonhardt 教授提出了两种用于确定施工理想状态的仿真计算方法：前进分析法（forward analysis）和倒 退分析法（backward analysis） 。 前进分析（肖汝诚，1993；陈务军，1998 ；Reddy P，1999；mari AR, 2000）是在确定了合理成桥状态和斜 拉桥施工方案的基础上进行的，通过正装计算确定合理施工状态。采用与斜拉桥施工相同的顺序，指定新安装 节段的安装标高（折线拼装） ，模拟整个施工过程，依次计算各施工阶段结构的施工内力和位移。拉索安装有两 种方式：一种是指定索力或索力的某个分量（控制索力） ；另一种是指定拉索安装引起的某点的位移大小或需要 达到的坐标（控制位移） 。 前进施工的安装索力和各节段的安装标高可由倒退分析得到，只要最终得到的成桥状态与预先确定的合理 成桥状态偏离不大，且各个施工过程结构满足要求，受力合理，则可将它最为设计成桥状态。 在前进分析中，能较好地考虑一些与桥梁结构形成历程有关的影响因素，如混凝土收缩、徐变问题。 3.2 倒退分析 （葛耀君，1986；杜国华，1989；陈德伟，1990；马健中，1990；范立础，1992；秦顺全，1992；肖汝 诚，1993；杨炳成，1998）倒退分析的基本思想是：以成桥合理状态作为初始状态，按照施工步骤的逆过程， 一步一步对结构进行倒拆，分析每次卸除一个施工阶段对剩余结构的影响，从而算得各施工阶段的合理状态， 确定各施工状态的控制参数（标高和索力以及控制截面应力） 。 只要保证拆除时的几何形状的控制，在拆除部分内所有内力为零，倒退分析就是真实的。 表面上看，结构据此按正装顺序施工完毕时，斜拉桥的恒载内力和线型便可达到预定的理想状态。但实际 上，由倒拆法确定合理施工状态，一般会遇到结构状态不闭合的麻烦，即按倒拆结果进行正装，将偏离成桥合 理设计状态。 3.3 状态比较法 前进或倒退分析需要逐阶段计算，不能直接计算某阶段的状态，误差可能积累。已知斜拉桥的理想成桥状 态，求施工中的任一状态。这是否一定要一步步前进或退回至该状态呢？完全不必。 （沈为平，1996）只要将最 终的成桥状态与已完成的部分作比较，将多出的单元及载荷一次性拆除，同时正向加上施工中的临时载荷，就 可以直接确定这一状态，而无需记录各中间状态。 3.4 正装迭代法 实际上内力和位移不可能一次满足要求， 可采用正装迭代法进行大循环计算 （秦顺全， 1992； 肖汝诚， 1993； 颜东煌，1999；Cruz，1999；梁志广，2000）（颜东煌，1999）提出的正装迭代法运用影响矩阵，根据最小 。 二乘法原理调整各施工状态的张拉索力和立模标高。正装迭代法的基本思路为：先假定一个安装索力，且节点 安装坐标假定为成桥设计标高，进行一次正装计算，得到一个成桥状态。将该成桥状态与事先定好的合理成桥 状态进行比较，求出差值。利用索力影响矩阵，根据最小二乘法原理，通过使两个成桥状态的控制量差值最小 来计算安装索力的调整量，得到新的安装索力；坐标的差值通过节点安装坐标调整。再进行新的一轮正装计算， 直至收敛为止。该方法只需作正装计算，且将不闭合原因造成的影响通过最小二乘法原理减小到最低限度。 该迭代能很快收敛，且位移比内力收敛快。- 27 -论坛汇总第一部分3.5 前进一倒退迭代法 前进一倒退迭代法它可有效地解决除分析状态不闭合以外的结构状态不闭合问题。 正装一倒拆迭代法的主要内容有： （1）合理处理索垂度引起的非线性效应。采用表观模量法计入垂度效应。第一轮计算斜拉索的弹性模量用 阶 段的索力对索弹性模量进行 Ernst 公式修正后作为第 阶段的模量，以后各轮迭代，利用上一轮相应阶段索力， 用于本阶段 Ernst 公式修正计算中。 （2）徐变迭代计算 混凝土徐变与结构形成过程中构件应力历史有关，一般情况下，倒拆分析在理论上无法计算徐变。但在正装― 倒拆迭代计算中，第一轮分析可不计徐变收缩，然后以第一轮正装计算记录的应力历史作为第二轮倒拆分析时 徐变收缩计算的依据，逐阶段计入它们的影响，如此反复直至收敛。 3.6 无应力状态 以上介绍的前进分析、倒退分析、正装迭代和前进－倒退分析方法都具有一个严重弱点：斜拉桥架设各阶 段的控制参数与施工密切相关，施工中若遇施工方案有较大的改变、施工荷载有较大的变化或温度与设计平均 气温不符，则需重新进行计算。这对实际应用十分不利，例如，如果改变吊机重量，为了达到相同的成桥状态， 则需要重新计算拉索初始张拉力和安装标高。气温的影响尤其复杂。另外，它还需要逐阶段前进或倒退计算， 不能直接计算某阶段的状态，误差可能积累。 索力并不是一个内在变量 （intrinsic characterization） 单元无应力尺寸才是内在变量， 。 它是一个相对稳定， 比较独立的量，施工方案、施工荷载无关。根据单元无应力尺寸才能建立斜拉桥施工阶段与成桥状态之间的联 系。 （秦顺全，1992）无应力状态控制法的基本思想是：在线性状态下对一座已建斜拉桥进行解体，只要各单 元无应力构形不变，则无论按什么程序恢复，还原后的结构内力和线型将与原结构一致。 （钟万勰，1992）提出的“斜拉索不变形预张力”其实就是计算斜拉索的无应力长度。武汉长江二桥采用无 应力状态方法实现桥面安装。 新拼装单元的节点坐标由单元的无应力构形及新旧单元的连接情况确定