ADINA软件在土石坝渗流场计算中的应用

用理正软件计算土石坝渗流稳定的方法1渗流计算1在CAD中绘制土石坝横断面图，图中坝坡下的长垫层为基岩，图例中有两种基岩，根据情况有几种画几种，长度为1.5-2倍坝长，注意不能使用镜像。

绘制时要注意并另存为DXF文件（最好存为最低版本即2000）2进行渗流计算打开理正岩土软件，选择渗流分析计算在选工程中选择软件生成结论的存储位置如上例，计算结论存在e盘考博文件中，确认后弹出下图直接点确认即可。

确认后点增，选择系统默认例题，点确认然后自动弹出下图中对话框然后点击左上角的“辅助功能”选择“读入DXF文件自动生成坡面、节点、土层数据”，弹出以下对话框选择已画好的CAD图打开打开后出现如下对话框，在图上双击后可放大图形，放大后可看到起始点编号（起始点在图中用红圈标出，及上游坝坡起始点）。

坡面线段数及坝坡分为几段，无马道土石坝坡面线段数为3，图例中有9条。

弹出以下对话框，在坡面形状中填写正确的上下游水位节点坐标一栏为理正自动生成坐标，不用修改土层定义一栏如下图，图中不同土性区域数为软件自动生成软件同时为不同区域编号，双击图中土石坝图形放大图形可以看到编号（如下附图2）Kx，Ky为土层的x，y向的渗透系数，同一土层两数相等且等于土层渗透系数，对应区号输入渗透系数（渗透系数由地质资料中查找）α值若无资料则都为0计算即可。

附图2面边界条件中，同样双击放大土石坝剖面图可以看到节点编号，顺时针输入计算所需要的坡面信息（即始末节点编号），面边界个数及浸润线可能经过的面，即上游所有水面线以下的坡面加上坝基上表面，下游所有坡面加坝基上表面，如图，蓝色为已知水面线，红色为可能的浸出面.点边界描述项数为2，节点即上下游水面线与坝体的交点，若下游无水则为下游坝脚，取值为0。

计算参数栏为系统默认，不用修改输出结果栏目中，需注意流量计算截面的点数一栏和理正边坡文件接口一栏。

流量计算截面的点数即下游截面所有点和基岩上表面所有点，如本例有5个，且须在右边一栏输入5个节点的坐标，坐标从第二栏节点坐标中查找。

土石坝渗流计算中的有限元应用研究华静;杨华舒【摘要】分析探讨了有限元法应用于土石坝渗流计算存在的渗流自由面迭代、单元格剖分不当、自由面边界条件转化以及不同材料交界面边界条件渗透系数选取等问题，提出了相应的解决方法。

采用该解决方法，对某堤防工程应用常规有限元软件进行了渗流计算和稳定渗流分析，得到了满意的结果% This paper analyzed the problems exist in fnite element applied in calculations of the earth dam seepage, such as free surface solution, improper cell subdivision, transformation of the free surface boundary conditions, the permeability coeffcient values at the interface of different materials and boundary conditions, and the like, put forward the corresponding solution. The method can be applied for seepage calculation and stable levee seepage analysis through adopting common general fnite element software on an embankment project, and better results were got.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】4页(P15-18)【关键词】土石坝;渗流计算;有限元【作者】华静;杨华舒【作者单位】红河学院工学院,云南蒙自610000;昆明理工大学电力工程学院,云南昆明650051【正文语种】中文【中图分类】TV139.14目前求解渗流场的方法有数值计算方法、模型试验方法和水力学方法。

J o u r n a l o f E n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报 1004-9665/2008/16(4)-0533-06　基于A D I N A的软土坝基沉降分析＊杨　坪①②　杨　军③　许德鲜④　肖异智⑤(①同济大学岩土工程重点实验室　上海　200092)(②同济大学地下建筑与工程系　上海　200092)(③广州市市政工程设计研究院　广州　510060)(④西北综合勘察设计研究院　西安　710003)(⑤舟山市水利勘测设计院　舟山　316000)摘　要　为了预测拟建软土坝基的沉降量,弄清软土坝基的沉降规律及孔隙水压力的消散规律,本文采用有限元分析程序,对大坝软土坝基的沉降进行了分析研究。

研究结果表明:大坝的沉降经历了初始沉降、快速沉降和缓慢沉降3个阶段;通过分析,获得了坝基的沉降规律为H i l l模型,孔隙水压力的消散规律为指数衰减E x p d e c2模型,并得出了坝基的沉降量、附加沉降量及水平位移值,为大坝建设和类似坝基沉降预测提供了有价值的参考。

关键词　A d i n a　坝基　沉降　孔隙水压力中图分类号:T U472 文献标识码:AF I N I T EE L E ME N T A N A L Y S I SO FS E T T L E ME N TO FS O F TS O I L F O U N-D A T I O NU N D E RR E S E R V O I RD A MY A N GP i n g①②　Y A N GJ u n③　X UD e x i a n④　X I A OY i z h i⑤(①K e y L a b o r a t o r yo f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,T o n g j i U n i v e r s i t y,S h a n g h a i　200092)(②D e p a r t m e n t o f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,T o n g j i U n i v e r s i t y,S h a n g h a i　200092)(③G u a n g z h o u M u n i c i p a l E n g i n e e r i n gD e s i g n a n dR e s e a r c hI n s t i t u t e,G u a n g z h o u　510060)(④N o r t h w e s t R e s e a r c hI n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n gI n v e s t i g a t i o n s a n dD e s i g n,X i a n　710003)(⑤Z h o u s h a nS u r v e y a n dD e s i g n I n s t i d u t e o f W a t e r C o n s e r v a n c y,Z h o u s h a n　316000)A b s t r a c t　I t i s t o p r e d i c t t h e s e t t l e m e n t o f s o f t s o i l f o u n d a t i o n u n d e r r e s e r v o i r d a ma n d t o s t u d y t h e l a wo f s e t t l e-m e n t o f s o f t s o i l f o u n d a t i o n a n d t h e l a wo f d i s s i p a t i o n o f p o r e w a t e r p r e s s u r e.Ap l a n e-s t r a i n F E M m o d e l w a s e s-t a b l i s h e d t o a n a l y z e t h e s e t t l e m e n t o f s o f t s o i l f o u n d a t i o n f o r r e s e r v o i r d a m.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e s e t t l e m e n t o f s o f t s o i l f o u n d a t i o n i n c l u d e d i n i t i a l s t a g e s,q u i c k s t a g e s a n d s l o ws t a g e s.T h e l a w s g o v e r n i n g t h e s e t t l e m e n t a n d t h e d i s s i p a t i o n o f p o r e w a t e r p r e s s u r e c o u l d b e d e s c r i b e d w i t h t h e H i l l m o d e l a n d t h e E x p d e c2m o d e l,r e s p e c t i v e l y.T h e m a x i m u mo f s e t t l e m e n t a n d t h e a d d i t i o n a l s e t t l e m e n t d u e t o d a mm a s s a n d t h e m a x i m u mo f h o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t w e r e o b t a i n e d.T h e r e s u l t s c a n o f f e r a n i m p o r t a n t r e f e r e n c e t o t h e c o n s t r u c t i o n o f d a ma n d t h e s u b s i d e n c e o f s i m i l a r s o f t s o i l f o u n d a t i o n.K e y w o r d s　A d i n a,F o u n d a t i o n o f d a m,S e t t l e m e n t,P o r e w a t e r p r e s s u r e＊收稿日期:2007-06-21;收到修改稿日期:2007-09-19.基金项目:上海市博士后科研基金资助项目(05R214145).第一作者简介:杨坪,从事土的工程性质、地基处理等方面的研究.E m a i l:c s u y a n g p@163.c o m1引　言软土是一种高压缩性、含水量大、强度低和透水性差的粘性土,软土地基的沉降是建构筑物经常遇到沉降问题[1～6]。

参 考 文 献[1] 马野，袁志丹，曹金凤．ADINA有限元经典实例分析[M]．北京：机械工业出版社，2012．[2] 岳戈，陈权．ADINA应用基础与实例详解[M]．北京：人民交通出版社，2008．[3] 岳戈．ADINA流体与流固耦合功能的高级应用[M]．北京：人民交通出版社，2010．[4] K. J. Bathe. Finite Element Procedures[M] .London: Prentice Hall, 1996．[5] ADINA Theory and Modeling Guide V olume I: ADINA. ADINA R&D, Inc. 2013．Ⅲ．[6] ADINA Theory and Modeling Guide V olume : ADINA CFD&FSI. ADINA R&D, Inc. 2013[7] ADINA User Interface Command Reference Manual V olume I: ADINA Solids &Structures Model Definition.ADINA R&D, Inc. 2013．[8] ADINA Primer. ADINA R&D, Inc.2013．[9] ADINA Verification Manual. ADINA R&D, Inc.2013．[10] 陈亚南．考虑坝水动力耦合效应的高面板坝地震反应特性研究[D]．南京：河海大学，2014．[11] 孙辉．基于宏观和细观水土动力耦合理论的高土石坝地震反应特性研究[D]．南京：河海大学，2014．[12] 岑威钧，张自齐，袁丽娜，等．库水对高面板堆石坝动力反应的影响[J]．武汉大学学报（工学版）2015,48(4)．[13] 邓同春，岑威钧，董坤明，等．Duncan模型若干修正适用性研究[J]．水利与建筑工程学报，2013,11(3)．[14] 邓同春．基于ADINA的土石料本构模型开发及应用研究[D]．南京：河海大学，2013．[15] M T Manzari, M A Nour. On implicit integration of bounding surface plasticity models[J]. Computers andStructures, 1997, 63(3)．[16] 费康，张建伟．ABAQUS在岩土工程中的应用[M]．北京：中国水利水电出版社，2010．[17] 张卫东，岑威钧．基于ADINA的黏土广义塑性模型二次开发及验证[J]．三峡大学学报（自然科学报），2016,38(6)．[18] 王帅．考虑地基远域能量逸散及地震波斜入射时土石坝地震反应分析研究[D]．南京：河海大学，2012．[19] 袁丽娜．高土石坝地震动输入方法比较及应用研究[D]．南京：河海大学，2015．[20] 岑威钧，袁丽娜，袁翠平，等．地震波斜入射对高面板坝地震反应的影响[J]．地震工程学报，2015,37(4)．[21] 岑威钧，袁丽娜，王帅．非一致地震动输入下高面板坝地震反应特性[J]．水利水运工程学报，2013,(4)．熊，岑威钧，胡清义，等．多途径综合开发商业软件精细求解土石坝结构静动力反应[J]．岩石力学[22] 堃与工程学报，2013,32(1)．[23] 顾淦臣，沈长松，岑威钧．土石坝地震工程学[M]．北京：中国水利水电出版社，2009．。

第二章 ADINA功能简介一、ADINA用户界面ADINA是一个全集成有限元分析系统，所有分析模块使用统一的前后处理用户界面ADINA User Interface (AUI)，易学易用，采用友好Windows图标风格创建几何模型，实现所有建模和前后处理功能。

其命令流文件Jobname.in自动记录跟踪用户的所有输入数据，用户可以根据需要随意查看、编辑Jobname.in文件达到重建或修改整个模型的目的。

ADINA-AUI的主要特点是：采用Parasolid为核心的实体建模技术，这是许多大型CAD 软件采用地一种几何建模技术，因此可以方便地创建各种复杂的几何模型。

同时，ADINA 提供各种几何数据接口，可以与当前的各种主流CAD软件实行无缝集成（如Unigraphics,SolidWork、SolidEdge、Pro/ENGINEER、I-DEAS、AutoCAD等等），直接利用CAD软件生成的几何模型进行有限元分析计算。

ADINA提供了多种网格划分工具，能对复杂模型进行全自动六面体网格划分，单元大小易于调整。

另外ADINA不但可以与CAD软件实现无缝连接，而且还可以与Nastran等软件交换有限元模型数据。

1 前处理功能：•Windows图标风格•用户可以根据需要添加和减少图标，任意组织界面•可对常用功能操作自定义快捷键•具有Undo和Redo功能•模型动态旋转、缩放和平移•快速方便的布尔运算，快速建立复杂模型•各种加载方式，载荷可以随时间和空间位置而变化•多种网格划分功能，可对复杂模型进行自动六面体网格划分2 后处理功能：•支持各种结果变量可视化处理方法，具有网格变形图、彩色云图、等值线图、矢量图、曲线图及其它实用绘图功能•同一窗口可以显示不同的结果图形•可对模型图进行隐藏、透明显示•屏幕或文件变量数据列表•方便的绘制出模型的任意点任一计算结果参量随时间或其他参量的变化曲线，例如应力－应变曲线、位移－时间曲线、应力－时间曲线等等•可以进行变量运算，从输出变量中定义导出变量•可以对相对结果进行图形显示（如最终时刻相对于t1时刻的变形情况－相对位移，常用于含地应力问题的变形结果处理。