有限單元法在巖土工程問題中應用非常廣泛,很多軟件都采用有限單元解法。在使用各大軟件進行數值模擬建模的過程中,巖土工程中的各種問題(塑性、滲流、固結、動力、穩定安全、熱力TM),一步一步地搭建自己的Plaxis模型,包括Plaxis Python API的連接與配置、外部Python編譯器的使用、Python命令流自動建模過程、Python遠程腳本讀取輸出結果等
原文鏈接:Python-PLAXIS自動化建模技術與典型巖土工程案例
第一部分 Plaxis軟件簡介及 Plaxis Python API環境搭建
第一部分 Plaxis軟件簡介及 Plaxis Python API環境搭建
1、Plaxis2D\Plaxis3D軟件簡介2、面向對象編程語言Python及其開發環境Spyder簡介3、Plaxis輸入程序、輸出程序界面、應用開發接口API簡介4、Plaxis模式介紹(地層模式、結構模式、網格模式、水位模式、分階段計算模式等)5、Plaxis內置材料本構模型及其屬性參數
6、Plaxis主模塊、滲流計算模塊、動力計算模塊、溫度計算模塊簡介7、18個案例(2D), 9個案例(3D)的python命令流簡介(覆蓋Plaxis幾乎所有功能)8、Plaxis自帶命令plaxis command簡介及其命令運行器Commands Runner
9、Plaxis自動化方式:Macro的使用,及其自帶命令的局限10、Python腳本服務器介紹和測試,與前述自動化方式的主要區別及其優勢11、自己電腦上安裝Spyder編輯器編寫并運行代碼,單獨配置過程與驗證(Plaxis默認的Python編輯器SciTE簡介)
第二部分Plaxis自動化建模-基礎案例
1、建模流程、Plaxis內部操作命令流及Python語言下的常見命令流對照及學習。2、簡單案例A、B:砂土地基上圓形基礎沉降分析,分別對剛性基礎A和柔性基礎B進行沉降計算分析。通過該簡單案例熟悉:導入模塊,新建輸入服務器,土體區域,鉆孔,土層,材料,屬性設置,土體單元賦值,模式轉換,線荷載的施加,網格劃分,輸出服務器,選監測點,階段遞進,線荷載激活,計算,輸出服務器獲取結點位移等數據,輸出,保存。
3. 基坑開挖與支護:(1)Bentley巖土解決方案,基本操作介紹(2)鉆孔的建立、土層的建立、土層屬性、水力條件及初始條件、導入土層(3)荷載及位移添加、結構建模、其他幾何對象(4)單元類型、網格劃分的定義及其質量、分步施工計算(5)重點關注軟土模型、土體硬化模型
4. 大壩的滲流分析:(1)Plaxis滲流模塊相關操作Python全自動實現(2)潛水面的位置隨時間變化的水位如何定義
第三部分進階案例-Python全自動實現
1、錨桿+擋墻支護結構的基坑降水開挖(1)Plaxis基坑開挖,混凝土地連墻支撐及預應力錨桿錨定墻壁的Python命令流(2)基坑土體分階段開挖及支護的自動化處理(3)考慮地下水滲流對基坑開挖的影響
2、盾構隧道地表沉降及其對樁基的影響(1)Plaxis隧道設計器的Python命令流(二維、三維)(2)利用水力條件模擬注漿壓力的自動化處理(python命令)(3)重點關注小應變土體硬化模型(python命令)(4)計算完成自動發郵件告知(python命令)
3、水位驟降情況下大壩的穩定性分析(1)Plaxis中時間相關流函數在Python中的實現(2)水位不同下降方式對土石壩穩定性的影響(3)重點關注流固耦合分析在瞬態下水流動土石壩穩定性中的應用
4、建筑物自由振動及地震分析(1)動力邊界條件定義(重點關注自由場、合規基礎和黏滯)、(2)根據傅里葉頻譜計算自然頻率(3)Plaxis地震荷載的輸入在Python中的實現
第四部分高級案例—Python全自動實現
1、公路邊坡工程穩定性分析的Python全自動實現(1)Python本構模型參數賦值與參數化研究(參數敏感性分析)自動化處理(2)不同水位條件與錨支護條件下的路塹邊坡穩定性分析(3)公路邊坡開挖與支護的Python全自動實現
(幾何網格)
(修路后)
(雨季)
(單錨)
(多錨)2、瀝青路面移動荷載分析(1)Plaxis在路面移動荷載作用下的動力分析(2)Plaxis中路面移動荷載的實現
3. 砂土地基上圓形基礎的沉降(剛性基礎與柔性基礎)Python代碼實現及地基土體隨機場的實現(包括土體單元顏色的實現)
4、考慮水位波動情況下非均質邊坡穩定性分析及Plaxis后處理/批量后處理(Python控制)
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