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PLAXIS3D开挖基坑模拟基本操作PLAXIS3DExcavationPitIntroductory1.开始Gettingstarted输入过程INPUTPROCEDURES输入时应用鼠标和键盘输入几何对象（Inputofgeometryobjects(e.g.drawingageometryline)输入题目（Inputoftext(e.g.enteringaprojectname)输入参数（Inputofvalues(e.g.enteringthesoilunitweight)输入选择的模型（Inputofselections(e.g.choosingasoilmodel)1.1输入几何对象INPUTOFGEOMETRYOBJECTS•依据输入的点和线创造一个几何模型（借助于鼠标完成）可以通过菜单或工具箱创建几种几何图形。大部分几何图形可通过画线过程完成。在画线过程中，单击鼠标左键绘面积，从第一点至最后一点，依次点击，完成时单击右键。1.2输入题目和参数INPUTOFTEXTANDVALUES•由file至new至projectdim•由健盘输入题目和参数，由enter确定；•许多参数是默认的，只要回车（enter）就行了。•可用鼠标进行参数改动选择，确认由鼠标左键完成。•ESC或单击取消健可以取消输入内容恢复原值。2.基坑开挖例题•模拟在粘土和砂土中开挖基坑过程.•图2.1基坑开挖•图形范围：50m*80m；•开挖范围：•12m*20m，位于图形范围中部。基坑北侧有地面超载。•图2-2开挖剖面图•土层不考虑渗透开挖剖面图•使用硬化土模型•施加土层锚杆•使用界面特性•定义超固结比•定义土层锚杆材料特性•定义较粗糙的垂直网格•给锚杆施加预应力•变换地下水条件•选择应力点绘制应力-应变曲线•观察弹性点的变化本题主要目标•创建几何模型遵循下列步骤：1）一般设置从“创建/打开程序工具箱”创建一个新文件从“普通设置工具箱”输入文件名，其他省缺设置。2.1几何建模•从“尺寸工具箱”保持标准单位（长度=m，力=kN，时间=天），输入Xmin=0.0Xmax=80,Zmin=0和Zmax=50.0•保持省却的网格设置（空间=1m，间隔数=1）•单击OK键，出现几何图形。•注：若修改：打开“file-generalsettings”•为了定义土层，需要一个钻探孔定义土的材料性质。由于土是成层的，故有一个就可以了。单击钻探孔图标将此孔施加在（0.0，0.0）点。2）选择钻探孔•单击y方向土层边界改变底层边界标高，•赋值-20m;•土分为四层，因而增加另外3层土层边界。•选择底层边界（y=-20m）三次单击插入键加入另外三个土层边界。•单击y方向第二层土边界，输入-1.0m建立本层边界。•以同样方式变换其他层从-9.5m到-11.0m.边界信息图示于图2.3定义土层深度地下水位设于-4m图2.3钻孔窗口•单击“材料选择窗”创建一个新的材料设置。•单击“材料设置”，选择“土和界面soil&interface”.•单击“new”•“identification”写“fill”•“materalmodel”选择“Hardeningsoilmodel”3）土和界面特性表2.4土层材料•在“界面”窗(Interfaces)，进入：“Strength”选项，选择“Manual”，给参数Rinter输入0.65.•这个参数相当于土界面的强度。降低这个值相当于降低了界面摩擦力和黏聚力。•单击“ok”关闭窗口。•按照表2.4以同样方法输入“砂土”、“软粘土”的材料特性。•安排“填土fill”在最上层，“软土SoftClay”在-9.5m和-11m之间。“砂土Sand”在余下土层。•单击“ok”键结束材料设置窗。•在“钻孔窗”土一栏输入相应的固结度OCR和K0值（详表2.4）。•关闭钻孔窗。•从工具箱中选择“墙”，左键画（30，20）、（30，32），（50，32），（50，20）右键画（30，20）结束画墙。注：先画墙顶和墙底，输入墙材料，然后插入其他工作面。4）排桩墙几何特性•按以下步骤输入“排桩墙”材料特性：从“材料”菜单或“材料设置窗”选择“材料”进行材料设置。材料特性如图2.4：5）“排桩墙”材料特性图2.4“排桩墙”材料特性•按以下步骤输入：•选择，左键选一道墙，同时选择“ctrl”•或“Shift”,连续点击其他墙，将材料值一起賦上。•单击“ok”键关闭材料窗。将材料特性赋予墙组6）依次输入工作面•选择工作面，输入y=-3.0m和y=-11.0m;•在y=0.0m和y=-11.0m之间插入y=-1.0m，y=-6.5m和y=-9.5m三个工作面.•单击“ok”结束工作面窗7）其余材料几何特性•选择工作面y=-1.0m，选择水平梁：•定义围檩：左键单击（30.0，20.0），（30.0，32.0），（50.0，32.0），（50.0，20.0），（30.0，32.0），单击右键结束。•定义钢支撑：左键单击（35.0，20.0），（35.0，32.0），单击右键结束。•同样方法定义（40.0，20.0），（40.0，32.0）；（45.0，20.0），（45.0，32.0）；定义锚杆1•从模型工具箱选择土锚杆：•定义锚杆：左键单击（30.0，24.0），出现土层锚杆窗（图2.5）：•在end窗输入：x=18,y=-9;在lengh窗Lgrout输入：5.0.单击ok关闭窗口。图2.5土层锚杆窗定义锚杆2•以同样方式定义锚杆：（30.0，28.0），（50.0，24.0）；（50.0，28.0），（50.0，24.0）；•在x=50.0m时，在end窗输入x=62.0,y=-9.0.•所有土层锚杆长5.0m。梁特性•从材料菜单选择梁元或打开材料窗选择梁设置：•钢支撑和钢围檩材料特性见图2.6：图2.6梁材料特性•钢支撑和钢围檩材料特性均设置在y=-1.0m土锚杆特性•打开材料设置窗选择锚杆设置：单击”new”建立新的材料设置。•锚杆材料特性见图2.7：•对所有锚杆设置材料特性。•锚杆材料特性设置见图2.8：当所有锚杆颜色由浅色变为深色时说明锚杆材料特性已设置成功。图2.8锚杆特性输入窗加超载面积范围•变换活动窗在y=0.0层；•从模型工具箱选择画几何线•图形范围：7.0m*7.0m；依次输入（34，19），（41，19）（41，12）（34，12），生成荷载范围。•选择distr:loadhorizontalplane在荷载范围内单击一次加上荷载加荷载8）生成网格•将目前粗糙的网格细化：•从网格(mesh)菜单选择GlobalCoarseness.•在MeshGenerationSetup窗，设置水平和垂直分布为Medium。•单击Generate键生成3D网格。•目前的3D网格对开挖基坑及荷载分布仍然很粗糙。为了进一步细化网格，单击“close”键回到输入窗。按下《shift》或《Ctrl》键用于多项选择，选择开挖的所有范围和荷载分布。由Mesh菜单选择Refinecluster，自动生成2D加密网格。回主菜单，点击“generate3Dmesh”图2.9生成3D网格