ABAQUS在隧道及地下工程中的應用目錄

第1章隧道工程與ABAQUS分析

1.1隧道的基本概念及工程概述

1.2隧道的種類及其作用

1.2.1交通隧道

1.2.2水工隧道

1.2.3市政隧道

1.2.4礦山隧道

1.3隧道及地下工程的有限元分析

1.4ABAQUS基礎知識簡介

1.4.1ABAQUS各模塊簡介

1.4.2ABAQUS分析過程

1.4.3ABAQUS／CAE簡介

1.4.4ABAQUS輸入文件簡介

1.4.5ABAQUS幫助文檔

1.4.6ABAQUS模型導入導出功能

1.5本章小結

第2章隧道的圍巖分級及其計算模型

2.1隧道圍巖分級及其應用

2.1.1以巖石強度或巖石的物性指標為代表的分級方法

2.1.2以巖體構造、巖性特征為代表的分級方法

2.1.3與地質勘探手段相聯系的分級方法

2.1.4以多種因素進行組合的分級方法

2.1.5以工程對象為代表的分級法

2.1.6我國現行鐵路隧道圍巖分級

2.2計算模型

2.2.1常用的設計模型

2.2.2載荷-結構計算模型

2.2.3地層-結構計算模型

2.2.4ABAQUS在隧道計算模型中的應用

2.3本章小結

第3章ABAQUS在隧道中的應用——施工工法優化

3.1概述

3.2新奧法

3.2.1隧道施工應遵循的基本原則

3.2.2新奧法的分類及施工工序

3.2.3開挖方法

3.3ABAQUS的數值模擬方法

3.4隧道施工工法優化研究

3.4.1V級圍巖

3.4.2Ⅳ級圍巖

3.4.3Ⅲ級圍巖

3.4.4Ⅱ級圍巖

3.5本章小結

第4章隧道盾構施工方法及其應用

4.1盾構施工方法簡介

4.2盾構隧道施工過程的有限元模擬方法

4.2.1盾構法隧道的施工過程

4.2.2盾構隧道施工過程的模擬方法

4.3反映施工質量的等代層模型

4.4盾構法施工的非線性有限元模型

4.4.1材料性態的模擬

4.4.2有限元控制方程

4.5工程概述及有限元模型的建立

4.5.1工程概況

4.5.2計算參數

4.5.3初始條件和邊界條件的定義

4.6施工過程描述

4.7計算結果分析

4.7.1掘進過程中圍巖穩定性分析

4.7.2不同施工質量下圍巖穩定性分析

4.8本章小結

第5章分岔隧道穩定性分析

5.1分岔式隧道簡介

5.2ABAQUS的模擬方法

5.2.1地應力平衡

5.2.2噴錨支護

5.2.3多步驟開挖

5.3大拱段穩定性計算

5.3.1大拱段平面計算

5.3.2大拱段三維計算

5.3.3大拱段結果分析

5.4連拱段

5.4.1連拱段平面計算

5.4.2連拱段三維計算

5.4.3連拱段小結

5.5小間距拱段

5.5.1小間距拱段平面計算

5.5.2小間距拱段三維計算

5.5.3小間距段小結

5.6本章小結

第6章地下工程滲流場和應力場耦合分析

6.1巖土介質滲流-應力耦合理論

6.1.1滲流-應力相互耦合的力學機理

6.1.2多孔介質中流體滲流規律

6.1.3孔隙介質的有效應力原理

6.1.4應力平衡方程和滲流連續方程

6.1.5有限元離散

6.2巖土介質滲透性演化模型

6.2.1滲透系數與孔隙度的關系

6.2.2滲透系數與應力之間的關系

6.2.3滲透系數與應變之間的關系

6.2.4滲透系數與損傷之間的關系

6.3AABAQUS滲流-應力耦合相關命令介紹

6.3.1ABAQUS滲流和變形的耦合分析

6.3.2相關命令介紹

6.4低滲透介質非排水卸載數值仿真分析

6.4.1模型描述

6.4.2總應力分析法

6.4.3有效應力分析法

6.5地下洞室開挖過程模擬

6.5.1模型描述

6.5.2施工過程描述

6.5.3計算結果分析

6.6油氣儲層注采過程模擬

6.6.1模型描述

6.6.2計算過程描述

6.6.3計算結果分析

6.7隧道圍巖開挖擾動區數值模擬

6.7.1巖體滲透系數與塑性損傷之間的關系

6.7.2模型描述

6.7.3計算結果分析

6.8本章小結

第7章隧道支護結構可靠性研究

7.1結構可靠性基本原理

7.2可靠指標的計算方法

7.2.1哈-林(H-L)法

7.2.2非正態變量的等效正態化(JC法)及修正JC法

7.2.3分位值法

7.2.4蒙特卡羅法(Monte-Carlomethod)

7.2.5響應面法

7.2.6程序的編制

7.3AABAQUS可靠性分析

7.4公路隧道襯砌結構可靠性計算.

7.4.1Ⅴ級圍巖

7.4.2Ⅳ級圍巖

7.4.3Ⅲ級圍巖

7.5本章小結

第8章深部巖體工程分析

8.1深部巖體工程簡介

8.2AABAQUS數值模擬功能

8.2.1損傷

8.2.2非線性蠕變巖體本構關系

8.2.3考慮滲流的巖體本構關系

8.3儲氣庫的計算分析

8.3.1流變本構模型

8.3.2儲氣庫的長期穩定性分析

8.4深埋引水隧洞的穩定性分析

8.4.1裂隙巖體應力滲流耦合本構模型

8.4.2錦屏二級引水隧洞穩定性分析

8.5本章小結

第9章ABAQUS二次開發基礎

9.1ABAQUS二次開發概述

9.2ABAQUS用戶子程序接口

9.3ABAQUS用戶子程序

9.3.1用戶子程序分類

9.3.2常用用戶子程序簡介

9.4應用舉例

9.4.1初始地應力場的定義

9.4.2圍巖蠕變分析

9.5本章小結

第10章ABAQUS用戶材料子程序二次開發及應用

10.1ABAQUS材料模型庫和單元庫簡介

10.1.1ABAQUS材料庫

10.1.2ABAQUS單元庫

10.2用戶子程序UMAT接口原理

10.3本構積分算法

10.4ABAQUS對于材料非線性問題的處理

10.5IdMAT材料子程序實現及應用

10.5.1修正Mohr-Coulomb模型

10.5.2屈服函數和勢函數的求導

10.5.3UMAT的FORTRAN程序

10.6D-P模型與M-C模型參數之間的關系

10.7算例分析

10.7.1模型描述

10.7.2常規三軸壓縮試驗

10.7.3拉伸試驗

10.8本章小結

第11章巖土工程反演理論及其在ABAQUS中的實現

11.1巖土工程反分析方法簡介

11.1.1反分析的概念與原理

11.1.2反分析的發展現狀

11.2巖土介質參數敏感性分析方法

11.2.1巖土力學參數反演中的靈敏度理論

11.2.2基于灰色關聯法的巖土參數識別及靈敏度計算

11.2.3基于非參數統計的參數敏感性分析法

11.3巖土工程常用反演模型

11.3.1地應力場反演模型

11.3.2位移反演模型

11.3.3滲流場反演模型

11.4工程優化算法介紹

11.4.1回歸分析方法

11.4.2正交設計方法

11.4.3遺傳算法

11.5考慮滲流-應力耦合效應的巖土參數敏感性分析

11.5.1工程概況

11.5.2有限元模型

11.5.3計算參數

11.5.4計算條件

11.5.5計算結果分析

11.6基于遺傳算法的巖土力學參數反演分析

11.6.1工程概況

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