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2022-04-14

在 RFEM 6 中从土样创建土体

如果土层条件尽可能地符合实际,那么建筑物的结构分析质量就会得到显着提高。 在 RFEM 6 中,借助“岩土分析”模块,您可以实际确定要分析的土体。 该模块可以在模型的基础数据中激活,如图01所示。

岩土分析模块允许您使用土样和特定土壤材料模型中的属性来表示建筑物与土壤之间的相互作用,以及基础构件之间的影响。 此外,它还提供了一个可扩展的土体属性库,可以考虑不同位置的多个土样(探针),确定沉降和应力图,并以图形和表格形式显示它们。

实例

激活该模块后,您可以在材料对话框中定义土的材料,如图 02所示。 在实践中,必须手动定义土壤的材料属性,因为它们是针对每个项目的。

在 RFEM 6 中也可以实现这一点,您可以在其中定义各种土壤材料的属性。 除了基本的材料属性(例如弹性模量、剪切模量、泊松比、容重、热膨胀系数)外,您还必须选择要使用的材料模型,以便对土壤材料进行真实建模行为。

在当前版本的 RFEM 6 中,可以使用摩尔-库仑模型以及刚度与应力应变相关的非线性模型。

在本例中,选择了修正的摩尔-库仑模型来模拟感兴趣的土材料的行为。 因此,必须在相应的对话框中指定参数,例如粘聚强度(c)、内摩擦角(φ)和剪胀角(ψ)(图03)。

还提供了一个可扩展的数据库,以便于选择土的材料属性。 为了说明这一点,本例中的其他土材料是通过材料库定义的,如图04所示。

接下来,您应该通过输入从现场测试中获得的信息(即不同位置的土壤剖面的特征)来定义土壤样本。 土样作为特殊对象在 RFEM 6 中提供。

如图 05 所示,您可以在对话框中或在表格中提供相关数据来输入单个样本的土层。 由于已经定义了土的材料属性,因此您可以直接从下拉菜单中选择材料并分配相关的厚度。 但是,在定义层时也可以定义新的材料。

如果通过现场试验检测到地下水,则可以在该对话框中指定地下水位(图 05)。 此外,您可以定义多个层数和用于生成土壤的土壤样本。 相应的图形表示支持定义单独的样本并帮助您检查输入。

对于每个单独的样本,您应该提供RFEM工作平面的相关坐标,该坐标对应于已获得土壤剖面的实际现场位置。 这可以在土样对话框或表格中完成。 在后者中,您可以从文档(例如 Excel 文件)中复制所有坐标,然后粘贴。 然后在工作窗口中显示土壤剖面,如图 06 所示。

现在可以使用土样数据来创建土层,该土层作为特殊对象在导航器的数据和表格中提供。 更具体地说,土层可以从之前定义的土样中生成,也可以将其生成为一组土实体(即手动定义土实体并将其应用于土层)。 在本例中,将使用前一个选项。

土层”对话框如图 07所示。 要从土壤样本生成土层,首先应该选择感兴趣的样本。 接下来,您需要定义土层的几何形状,方法是指定土层的拓扑类型、土层的大小以及土层的圆心坐标。 深度是根据土样数据自动分配的。

如有必要,可以绕 Z 轴旋转地块。 您还可以通过生成地下水位面来考虑地下水的潜在存在。 如果在对话框中选择该选项,则地下水将显示在交互式图形中。

土层生成后,将以图形方式显示在 RFEM 工作窗口中。 如图 08 所示,该地块由与之前定义的层数一样多的土壤固体组成(在本例中为 4 个)。

这些实体之间的面是通过样条函数定义的NURBS面,并通过土样中各层的位置进行近似。 如果选择了考虑地下水选项,那么图形中也会显示地下水位。

最后,通过导航器数据的面的类型条目生成边界面的支座。 例如,您可以看到底部水平边界面的支座是固定的,而周围的垂直面是允许滑动的(图 09)。

最后说明

考虑到实际确定的土壤条件对建筑物的结构分析质量有很大的影响,所以在 RFEM 6 中提供了“岩土分析”模块,用于确定要分析的土体。 为此,您可以提供现场试验获得的数据,因为该模块允许您使用土样的属性来确定感兴趣的土层。

因此,您应该在程序中分配材料属性,选择合适的土壤材料模型并定义土壤剖面。 对于每个土样,您需要定义土层的材料和厚度、地下水位(如果适用),以及在 RFEM 工作窗口中土样的位置(对应于土壤剖面的实际现场位置)。获得)。

然后使用三维实体从所有输入的样本中生成土壤,并通过坐标将土壤分配给结构。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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