ABAQUS下土石坝稳定渗流期应力应变分析的Duncan-Chang模型实现

本文档深入探讨了"基于ABAQUS的土石坝稳定渗流期应力应变分析"这一主题，发表于2012年的《水资源与水利工程学报》第23卷第2期。研究团队由欧阳君、林飞、刘秋英和钟翔嘉组成，他们来自湖南省水利水电勘测设计研究总院，专注于土石坝工程的数值模拟。 作者利用ABAQUS这款强大的有限元分析软件，开发了一种用户子程序接口，实现了Duncan-Chang本构模型的集成。Duncan-Chang模型是一种经典的岩石力学模型，用于描述土石材料在不同力学状态下的行为，特别适用于处理复杂地质条件下的土石坝工程。 在分析过程中，关键步骤包括运用有限元方法来建立和求解坝体的渗流场，通过迭代方法确定稳定渗流的逸出点（即地下水从坝体流出的部位）和浸润线（地下水位线）。这些参数的精确计算有助于计算出坝体所受到的渗透力，这是影响土石坝稳定性的重要因素。同时，考虑到土体浮力等其他荷载，研究者将所有荷载综合考虑，对施工期的坝体进行应力应变分析。 研究结果证实，这种方法在土石坝稳定渗流期的应力应变分析中是有效且高效的。它不仅能够提供准确的力学性能预测，还能显著提升计算速度，节省了工程设计的时间和成本。论文的关键词包括ABAQUS软件、Duncan-Chang模型以及土石坝、稳定渗流期和应力应变分析，反映出研究的重点集中在如何将先进软件技术与实际工程问题相结合，以提高土石坝工程的安全性和经济效益。 该研究对于土木工程领域的工程师来说具有重要的参考价值，特别是在设计和评估土石坝在特定水文条件下长期运行的稳定性方面。通过这篇文章，读者可以了解到如何通过ABAQUS这样的工具进行更为精细的力学模拟，为实际工程决策提供科学依据。