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RS2(原Phase2)开挖和边坡有限元分析软件
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RS2(原Phase2)开挖和边坡有限元分析软件
品牌: ROCSCIENCE
版本: V9.0
简介: RS2(原Phase2)是一款适用于地面和地表开挖设计和计算的弹塑性有限元分析软件。对于开挖产生的应力和变形均可进行详细的计算及结果输出。给定安全系数后,RS2可以对基坑开挖的支护系统进行优化从而降低支护系统的费用。同时,Phase2还可以进行边坡稳定的有限元分析。   RS2软件的一个非常重要的特色就是采用基于有限元分析的强度折减法进行边坡稳定性分析。可以应用摩尔库伦强度参数或者霍克布朗强度参数
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    RS2(原Phase2)是一款适用于地面和地表开挖设计和计算的弹塑性有限元分析软件。对于开挖产生的应力和变形均可进行详细的计算及结果输出。给定安全系数后,RS2可以对基坑开挖的支护系统进行优化从而降低支护系统的费用。同时,Phase2还可以进行边坡稳定的有限元分析。新版本的RS2进行了重要的改进,能够进行流固耦合分析,以及动力非线性分析,例如地震、爆破、机械荷载等动力分析。


      RS2提供全面的支护结构类型模拟,如喷射混凝土、混凝土、钢支架系统、桩、多层复合衬砌、土工织物等。在结果查看时,RS2能够对所有支护受力进行绘图,使用户能够判断支护结构的安全裕度。螺栓类型的支护结构包括端结型锚杆、全长粘结型锚杆、锚索、分裂型锚固组件和灌浆锚杆等。

  

          RS2的另外一个重要的功能是基于有限元法的强度折减边坡安全系数计算。使用Mohr-Coulomb或者Hoek-Brown强度准则,对强度折减的安全系数计算完全自动进行。当进行边坡安全系数计算时,RS2与Slide的模型可以互相导入,这样可以对比极限平衡法和有限元计算的安全系数以及滑面的差别,为设计提供更全面的参考。同时,RS2也能进行渗流分析,用户定义水力边界条件和材料渗透系数,软件求解孔隙水压力分布以及流径和水力梯度,孔隙水压力结果可以自动耦合到应力分析中。

岩石或土体的本构模型包括Mohr-Coulomb、广义Hoek-Brown和剑桥模型。RS2 V9.0新增了一个功能,允许用户自行定义基于统计学模型的节理裂隙网络,只需输入相关统计参数,软件会自动生成节理网络。支持64位和多核并行处理器,能够在短时间内完成大规模和复杂模型的求解。

软件功能

模型建立

Ø 交互式模型界面

Ø 直观的工作流标签

Ø 边界线:外部边界线、材料分界线、开挖区域线、施工步界线、节理、测压管水头、结构接触面等

Ø 栅格、顶点/对象捕捉

Ø 分步开挖与支护(最多支持300个施工步)

Ø 平面应变和轴对称模型

Ø 一键指定材料

Ø 导入/导出DXF文件

Ø 无限次undo/redo功能

Ø 右键快捷键

Ø 隧道建模向导

单元和网格

Ø 三边形和四边形网格

Ø 3节点或6节点三边形网格

Ø 4节点或8节点四边形网格

Ø 一键生成网格

Ø 梯度、均匀和放射形网格

Ø 网格映射

Ø 自定义网格

Ø 检查/定义网格质量

Ø 快捷定义边界条件

材料模型

Ø 弹性和非线性弹性

Ø 抗剪强度准则:Mohr-Coulomb, Generalized Hoek-Brown,Modifed Cam-Clay, Drucker-Prager,discrete-function, anisotropic,Mohr-Coulomb with Cap,Softening/Hardening

Ø 分步指定材料

Ø 各向同性、横向各向同性、正交各向同性

Ø 导入RocData数据

地下水渗流分析

Ø 有限元恒定非恒定渗流

Ø 分步指定地下水

Ø 渗流材料函数

Ø 流量截面

Ø 测压管水头线

Ø 通过节点指定孔隙水压力

Ø 完全耦合的固结分析

Ø 考虑孔隙水压力的有效应力分析

支护体系

Ø 分步支护

Ø 锚杆类型:端结型,全长粘结型,锚索,分裂型,锚杆

Ø 衬砌类型:梁,钢筋混凝土,土工材料,桁架

Ø 复合衬砌

Ø 加筋数据库

Ø Timoshenko或 Bernoulli梁

Ø 分步指定不同的衬砌

Ø 弹性或非线性

Ø 峰值/残余强度

Ø 支护体系轴力、弯矩、 剪力等交互式显示

有限元边坡稳定性分析

Ø 使用强度折减法(SSR)自动进行计算安全系数

Ø 定义搜索/排除SSR区域

Ø 导入Slide模型

外部荷载

Ø 恒定荷载或分布荷载

Ø 集中荷载

Ø 地震荷载

Ø 水压力

Ø 不同阶段指定不同荷载

Ø 弹簧

Ø 动荷载

节理

Ø 弹性和非线性

Ø Mohr-Coulomb, Barton-Bandis,Hyperbolic, material dependent slip criterion模型

Ø 天然或人工节理

Ø pressurized joints

Ø 不同阶段指定不同的节理参数

Ø 统计分布的节理网

概率分析

Ø 蒙特卡罗、拉丁立方体方法

Ø 随机变量:材料、节理参数,场应力

Ø 输出云图、误差图

结果输出

Ø 应力,位移,强度系数云图

Ø 有效应力,孔隙水压力云图

Ø 用户自定义云图

Ø 应力/失效轨迹,变形矢量

Ø 变形图

Ø 查询(材料、支护、节理)信息并绘制图表

Ø 输出到Excel

Ø 在模型中直接显示结果

Ø 高亮显示屈服的材料,支护和节理

Ø 添加等值线


软件应用



露天开采与回填


Slide与RS2边坡稳定性对比分析,RS2可导入Slide滑移面

RS2分析加筋土路堤沉降

  

复合衬砌

节理网的定义

振动机器对地基土的动力变形分析

RS2中边坡稳定性概率分析与Slide极限平衡中的对比



                            地下开挖、边坡稳定、渗流、露天矿开挖模拟


                       各类节理构造                                  网格划分


地下洞室分布开挖支护


                                         

锚杆轴力及屈服分布




RS2软件的特点:

  • 流固耦合分析以及动力分析(新增)

  • 三角形或四边型等有限元网格的自动生成;

  • 平面应变或轴对称开挖问题的分析,开挖过程可多达50步;

  • 多样化的材料种类:Hoek-Brown、Mohr-Coulomb、Drucker-Prager等多种材料模型;

  • 各向同性、横观各向同性等弹性材料模型;

  • 支护形式-锚杆(部分锚固,全部锚固,分离装置,用户自定义等)

  • 混凝土垫层,复合垫层等多种垫层形式;

  • 地下水有效孔隙水压力分析;

  • 弹性或非线性联结;

  • 恒定或重力的远端应力场;

  • 分析结果的图形显示和输出;

  • AutoCAD DXF 文件的导入和导出。


应用领域

Phase2能够轻松、快速地完成复杂的、多工况步的模型的建模分析,诸如软岩或多节理岩体中的隧道、地下厂房洞室群、露天矿坑和边坡、坝体、土工合成材料加筋土结构稳定性等等,能够分析渐进破坏、土与结构相互作用及各种其它问题。

Phase2提供全面的支护结构类型模拟,如喷射混凝土、混凝土、钢支架系统、桩、多层复合衬砌、土工织物等。在结果查看时,Phase2能够对所有支护受力进行绘图,使用户能够判断支护结构的安全裕度。螺栓类型的支护结构包括端结型锚杆、全长粘结型锚杆、锚索、分裂型锚固组件和灌浆锚杆等。

Phase2的另外一个重要的功能是基于有限元法的强度折减边坡安全系数计算。使用Mohr-Coulomb或者Hoek-Brown强度准则,对强度折减的安全系数计算完全自动进行。当进行边坡安全系数计算时,Phase2与Slide的模型可以互相导入,这样可以对比极限平衡法和有限元计算的安全系数以及滑面的差别,为设计提供更全面的参考。

同时,Phase2也能进行渗流分析,用户定义水力边界条件和材料渗透系数,软件求解孔隙水压力分布以及流径和水力梯度,孔隙水压力结果可以自动耦合到应力分析中。


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