理正渗流分析软件
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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。
浅谈理正软件在土石坝渗流计算中的应用作者:郭锐来源:《科技资讯》 2014年第6期郭锐(安徽省旌德县水务局安徽宣城 242600)摘要:近年来,随着计算机技术的飞速发展,人们开始利用电脑软件完成各种复杂繁琐的计算任务。
本文结合工作实践,介绍了北京理正软件在土石坝渗流计算中的应用。
关键词:理正软件土石坝渗流计算应用中图分类号:TV64 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)02(c)-0039-02土石坝的渗流分析计算是一项复杂繁琐的工作,一直以来,这项工作都是通过人工手算完成,需要花费大量的人力和时间,而且计算精度不高。
随着计算机技术的不断发展,北京理正软件设计研究院有限公司设计开发了理正岩土系列5.2版渗流分析软件,笔者在实际工作中使用了这款软件,取得了较好的效果。
下面具体介绍一下计算方法和步骤。
1 渗流计算1.1 指定计算路径打开理正岩土系列5.2版软件后,我们会看到多个计算模块,点击【渗流分析计算】模块,则弹出【指定计算路径】对话框。
指定计算路径是指将计算成果存储到某一指定的位置,如D:\渗流计算。
进入计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定计算路径。
同时,我们还可以设定工程名称、工程编号及设计时间,以便日后查找。
1.2 选择计算方法指定计算路径后,需要选择计算方法,有公式法和有限元法。
公式法是依据《堤防工程设计规范》提供的计算公式,适用于大坝上、下游坝坡为单一边坡、坝基水平等较为简单的类型。
有限元法是依据非饱和土理论、根据基本渗流理论——达西定律等,采用有限元法分析稳定流及非稳定流中多种边界条件、多种材料的堤坝或土体的渗流分析。
但有限元法分析渗流问题是以线性达西定律为基础,因此不适应非线性达西定律的流场分析及不满足达西定律的流场分析。
下面详细说明有限元法的计算步骤和方法。
1.3 增加计算项目选择有限元法后,弹出【理正渗流分析软件-渗流问题有限元分析】对话框,点击【工程操作】菜单中的【增加项目】或“增”按钮来新增一个计算项目,然后选择【系统默认例题】,点击“确认”按钮后,弹出【渗流问题有限元分析】对话框,这是一个集中的参数交互界面,可在此界面内输入所有的计算参数。
理正尾矿库渗流稳定分析的数值模拟和结果解读尾矿库是矿山进行尾矿处理所建造的容纳尾矿的设施。
尾矿库渗流稳定分析对于评估尾矿库的稳定性和防止渗漏问题具有重要意义。
本文将介绍关于尾矿库渗流稳定分析的数值模拟方法和结果解读。
为了实现尾矿库渗流稳定性的数值模拟,首先需要收集该尾矿库的相关数据。
这些数据包括尾矿库的地理位置、土壤类型、堆积层厚度等基础信息。
此外,还需要收集有关尾矿的物理性质,例如孔隙度、渗透系数和含水量等。
这些数据将为后续的数值模拟提供必要的输入参数。
在进行数值模拟之前,我们需要建立一个合适的模型。
尾矿库可以用多种方法进行建模,最常见的是二维有限元法和三维计算流体力学方法。
这些方法能够准确地描述尾矿库的物理过程和渗流要素。
在进行尾矿库渗流稳定性的数值模拟时,我们需要考虑各种因素的影响。
首先是水分入渗和排水。
我们需要确定尾矿库及其周围土壤的渗透性,并考虑尾矿库底部和坡面的排水情况。
其次是尾矿库的稳定性分析,包括土体的强度特性、边坡稳定性和土体剪切等。
数值模拟可以通过计算尾矿库的渗流、应力分布和稳定性因素等变量,来预测尾矿库的渗漏情况和稳定性。
其中,常用的数值模拟软件包包括FLAC、PLAXIS 和GeoStudio等。
这些软件可以帮助我们模拟尾矿库的渗流场、应力场和变形场,以评估其稳定性和渗漏风险。
数值模拟的结果解读需要结合实际情况进行分析。
首先,我们需要与实际观测数据进行比较,以验证模拟结果的准确性。
如果模拟结果与实测数据存在偏差,我们需要重新审查模型和参数设置,以提高模拟结果的可靠性。
此外,我们还需要评估渗漏水量和可能的渗漏路径,以确定尾矿库的渗漏风险和可能的环境影响。
在结果解读过程中,我们还可以进行敏感性分析,以评估不同参数对尾矿库渗流稳定性的影响程度。
通过改变参数值,我们可以确定哪些参数对尾矿库的渗流和稳定性具有最大影响,从而提供改善尾矿库管理的建议。
综上所述,尾矿库渗流稳定分析的数值模拟是评估尾矿库稳定性和防止渗漏问题的重要手段。
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。
某水库土坝渗流安全分析--采用理正渗流计算软件
何源枝;杨彬
【期刊名称】《广东水利水电》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】渗流是土坝的主要问题之一。
通过理正渗流计算软件,采用有限元法对
某水库副坝渗流进行分析,将计算浸润线与实测浸润线进行比较,两者比较吻合,说明选用参数比较符合实际情况;计算结果中设计洪水位及校核洪水位工况下的计算浸润线较高,应对坝体作防渗处理,防渗措施如帷幕灌浆等,以降低浸润线高度。
【总页数】4页(P22-25)
【作者】何源枝;杨彬
【作者单位】广州市水务规划勘测设计研究院,广东广州 510640;广州市水务规
划勘测设计研究院,广东广州 510640
【正文语种】中文
【中图分类】TV641.2
【相关文献】
1.采用V型河道断面对梅西水库土坝渗流分析 [J], 田瑞其
2.英房水库土坝渗流与金属结构安全评价 [J], 车延路
3.汾河水库土坝渗流场的分析与安全评价 [J], 郝治安;金耀华
4.羊毛湾水库土坝渗流安全分析 [J], 刘嘉xin;杨正华
5.基于测压管数据的某水库土坝渗流安全性分析 [J], 刘凤茹;波兰汗·开肯;詹达美
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
理正软件使用手册一、渗流计算1.打开Auto CAD 绘图软件,将断面图修正简化,或将所需分析的图形直接画出,通过移动将黄海高程系调整到和绘图的纵坐标一致,并将图形放在原点附近,绘图时以米为单位,线与线之间要连接精确,确保各分区为封闭单元。
图形画完后以DXF文件保存在工作路径文件夹下。
2.打开理正岩土计算——渗流分析计算——渗流问题有限元法——在界面选择“增”工具栏——系统默认例题——辅助功能——读入DXF文件自动形成坡面、节点和图层数据。
3.通过移动、放大图形界面找到左下坡脚的节点编号输入坡面起始节点号,坡面数为从迎水面坡脚到背水面坡脚之间的线段数。
点击确定,首先粗略的查看所显示的图形和数据是否基本正确,主要查看闭合区域的个数和线段、节点的个数。
4.若为稳定流分析,输入第一上游水位和下游水位,第二上游水位和下游水位取-1000。
若为非稳定流分析要输入上游第二水位数据。
(这个只是图形显示需要,除了流态其它参数对计算完全不起任何影响,)5.进入面边界条件界面,输入左边边界条件和右边的边界条件,包括已知水头,可能的浸出面。
在非稳定流分析中会有第一项水头随时间变化曲线工具栏,点击它并输入上游水位变化曲线。
此时要保证图形界面显示的图形正确;输入点边界条件,上下游必须要存在边界条件,可以是面边界条件,也可以是点边界条件。
6.输入土层参数,注意渗透系数单位。
7.在输出结果里的理正边坡分析接口文件输入文件名。
若为非稳定流分析还需输入渗流分析的第几步,此时所保存的数据即为此步渗流场的计算数据,这些数据用于边坡稳定分析中计算水位降落期的最小安全系数。
文件自动保存工作路径下。
8.(9.在计算参数界面中输入参数,对非稳定渗流取填入时间分段数,初始渗流的稳定方法一般取稳定渗流的计算方法。
10.点击计算,在主界面图形查询——显示简图为DXF文件,将显示的图形保存,修改后,供打印使用。
11.若显示计算失败,可在计算参数界面中将有限元网格剖分长度减小,或者将判断误差增大。
【理正岩土系列】
【理正勘察系列】
【理正勘测一体化系列】
【理正工程地质GIS系统】
【全方位的专业软件开发服务】
理正具有自主研发的、先进成熟的图形建模平台和有限元计算平台,并具有15年工程设计软件开发经验及技术积累,具有一支专业领域知识与软件开发能力兼备的专业化软件开发团队,可为广大用
户提供全方位、深层次的专业软件开发服务。
【报价单说明】
1.该产品简介及报价以最新印刷版本为准,新版产品简介及价格表一经出版,新版产品简介及价格表印刷日期之前版本随即自然作废。
2.应用户要求在指定时间内上门服务,需收取服务费8000元/次/两天,在此基础上每加一天服务按5000元收取。
3.如购买理正网络版软件既有基本模块又有扩展模块,则基本模块与扩展模块节点数必须相同;
4.北京理正软件设计研究院有限公司保留对《理正软件产品简介及价格表》的最终解释权。
5.该价格表中报价单位均为人民币:元。
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1
一月二月三月
产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润
合计合计合计
四月五月六月
产品名称数
量
金
额
利
润
产品名称
数
量
金
额
利
润
产品名称
数
量
金
额
利
润
合计合计合计。
第一章 功能概述
渗流分析计算软件主要分析土体中的渗流问题。
适用于勘察、设计等单位进行土堤、土坝的渗流分析、闸坝地基的渗流分析、堤防的渗流分析、基坑降水的流场分析等。
并可以将流场的数据传递到稳定分析软件,以便分析考虑流场的稳定问题。
⑴ 渗流的分析方法:公式方法和有限元方法。
⑵ 公式方法依据《堤防工程设计规范》提供的计算公式。
适用于下列情况:
一般稳定渗流计算;
双层地基稳定渗流计算;
水位上升过程中不稳定渗流计算;
水位降落过程中不稳定渗流计算。
⑶ 有限元方法是依据非饱和土理论、根据基本的渗流理论――达西定律等,采用有限元方法分析稳定流及非稳定流中多种边界条件、多种材料的堤坝、或土体的渗流分析。
但有限元法分析渗流问题是以线性达西定律为基础,因此不适应非线性达西定律的流场分析及不满足达西定律的流场分析。
第二章 快速操作指南
2.1 操作流程
图2.1-1 操作流程
2.2 快速操作指南
2.2.1 选择工作路径
图2.2-1 指定工作路径
注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
2.2.2 计算项目选择
选择渗流计算所采用的方法(有限元分析法与公式法):
图2.2-2 计算项目选择
2.2.3 增加计算项目
点击【工程操作】菜单中的【增加项目】菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。
图2.2-3 增加计算项目界面
2.2.4 编辑原始数据
录入或选择渗流分析所需的各种原始数据,有限元法和公式法交互窗口分别如图2.2-4和2.2-5。
图2.2-4 有限元数据交互对话框
图2.2-5 公式法数据交互对话框
注意:
1. 集中的参数交互界面,即把几乎所有的参数置于一个界面上,操作简单,大大提高了人机交互的效率,这是理正岩土系列软件的一个共性特征。
2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息,方便用户理解参数的意义。
2.2.5 计算结果查询
图2.2-6 计算结果查询窗口
计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。
第三章 操作说明
3.1 关于计算例题的编辑
3.1.1 增加例题与删除当前例题
1.通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例题。
2.“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。
通过“算”计算当前选择的例题。
3.1.2 数据的读写
通过【辅助功能】菜单的“读入数据文件”可以将原来保存好的数据读进来进行计算;通过【辅助功能】菜单的“数据存盘到文件”可以将当前例题的数据保存在磁盘上。
3.1.3 把典型例题加入例题模板库
实际工程中会有一些具有一般代表性的典型例题,当完成该例题的数据交互后,可通过【辅助功能】菜单中的“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板,从而在每次新增例题时可以重复调用该例题的数据,在此基础上修改少量的数据进行计算。
3.1.4 读入理正“边坡稳定”数据文件
用于读入理正边坡稳定分析软件的数据文件,与边坡稳定共享坡线、地层信息。
当点此菜单命令时,将会弹出一个对话框选择所要读入的文件名称,再点【打开】按钮则自动读入。
3.1.5 读入DXF文件自动形成坡面、节点、土层数据(复杂土层模块中)
提供了另一种交互复杂土层的方法,对于熟练掌握AutoCAD的用户,能更快捷完成复杂土层的交互。
通过【辅助功能】菜单中的“读入DXF文件自动形成坡面、节点、土层数据”把土层交互到土层参数表中。
选择命令后,弹出注意事项对话框(图3.1-1):
图3.1-1 读入DXF文件注意事项对话框
3.1.6 生成准流网图
通过【辅助功能】菜单中的“生成准流网图”生成流网图,并通过“间隔数”的交互及“加删等势线”和“加删流径”按钮命令编辑“等势线”和“流径”的间距。
选择命令后弹出对话框(图3.1-2)
图3.1-2 读入DXF文件注意事项对话框
3.2 计算简图辅助操作菜单
在数据交互界面的左侧图形窗口单击鼠标右键,弹出图形显示快捷菜单,使用该菜单可有效的查看计算简图,可把计算简图存为DXF格式的文件,用AUTOCAD等图形编辑器进行编辑。
3.3 快速查询图形结果
3.3.1 选择输出图形结果
有限元法:
“计算简图”
“压力水头各点计算值”
“压力水头等值线”
“压力水头彩色云图”
“总水头各点计算值”
“总水头等值线”
“总水头彩色云图”
“流速矢量图+等水头线”
“流速Vx彩色云图”
“流速Vy彩色云图”
“流速V彩色云图”
“X向水头梯度计算值”
“X向水头梯度彩色云图”
“Y向水头梯度计算值”
“Y向水头梯度彩色云图”
“给定界面数值曲线”
公式法:
“计算简图”
“计算结果图”
通过在输出选项列表中选择相应的选项来输出对应的图形结果。
图3.3-1 图形输出界面
3.3.2 通过辅助功能菜单查看图形结果
单击【辅助功能】菜单(图3.1-3)中的【查看计算图形结果】项,可查看当前例题的图形结果。
图3.3-2 计算结果图形查询界面
3.3.3 图形查询辅助工具
1.图形查询工具栏
2.图形查询快捷菜单
在图形结果查询窗口单击鼠标右键,弹出图形查询快捷菜单,可以方便地查看图形。
3.【图形查询】菜单
3.4 计算书的编辑修改
文字结果输出较为完整的计算书,主要包括以下信息:
“计算简图”
“计算已知条件”
“计算结果”
文字结果可以使用文字编辑菜单进行编辑,也可以用其它文本编辑器进行编辑。
3.5 几个参数的说明
有限网格剖分长度——在计算时划分的单元长度,该参数影响计算的精度及速度。
一般可以先取1m ~5m 之间的数进行计算,查看计算结果,不满意可修改该值重新计算。
注意:当采用不同的有限网格剖分长度两次计算的结果非常接近时,可认为此时的解是合理的解。
最大迭代次数——指程序计算时迭代次数的上限值。
迭代收敛判断误差——迭代计算时,两次计算结果误差的允许值。
注意:
1. 当程序计算过程中已经满足计算要求时,迭代次数即使未达到该值也会自动停止迭代;而迭代次数达到该值但仍未满足计算要求时,程序也会停止计算,这时会提示计算不成功。
应修改参数或边界条件后,再重新计算。
2. 计算不收敛的可能原因
1)渗透系数的数量级相差太大--将渗透系数较大的地层去掉,不参与分析;
2)土层区域的构造不合理--不要形成有较小锐角的区域;
3)网格剖分单元长度不合理--有狭窄区域时,应特别注意;
4)边界条件交互不合理--注意边界条件是否与实际情况相吻合;
5)交互的计算迭代次数不够!
由于导致计算不成功的可能原因并不唯一,因此需要用户认真检查交互的参数,分析不成功的原因,修改相应的参数,重新计算。
3.6 数据和结果文件
数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。
有限元分析法和公式法的数据文件格式分别为*.SL 和*.GSL ,图形文件格式*.DXF ,计算书格式为*.RTF 。
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