ABAQUS在岩土工程中的应用

图书标准信息

• 作者 费康、张建伟 著
• 出版社 水利水电出版社
• 出版时间 2010-01
• 版次 1
• ISBN 9787508469553
• 定价 55.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 411页
• 字数 652千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 万水ABAQUS技术丛书

【内容简介】

　　《ABAQUS在岩土工程中的应用》结合一系列应用实例，系统地介绍了ABAQUS软件用于岩土工程数值分析的功能和方法。全书分为两大部分共16章，即入门篇（第1-5章）和应用篇（6-16章）。入门篇主要介绍软件的功能、岩土工程中常用的单元、本构关系和接触面理论等基本知识，通过阅读这些章节，读者可以达到快速入门的目的。应用篇中首先详细介绍了用户子程序的编写注意事项和编写过程，然后通过岩土工程应用实例，对模型建立、问题求解和结果后处理中需考虑的关键问题进行了讨论，通过这部分的学习，读者可以掌握用户自定义材料和单元的二次开发、土体固结沉降分析、非饱和渗流与流固耦合分析、基桩低应变检测的数值模拟、桩基承载力分析、岩土开挖问题求解、岩土贯入问题求解、土石坝静力与动力分析和边坡稳定性分析等内容。
　　《ABAQUS在岩土工程中的应用》适合岩土工程、水利工程、结构工程等领域高校教师、工程技术人员和研究生阅读，也可作为岩土工程专业土工数值分析课程的参考教材。

【目录】

前言
第1章ABAQUS的功能与特点
1.1认识ABAQUS
1.1.1ABAQUS软件产品
1.1.2ABAQUS产品的主要功能
1.1.3ABAQUS在岩土工程中的适用性
1.2ABAQUS基础
1.2.1ABAQUS的文件格式
1.2.2ABAQUS的一些基本约定
1.2.3ABAQUS的运行命令
1.2.4ABAQUS／CAE基础
1.2.5ABAQUS的任务inp输入文件构成
1.3本章小结

第2章ABAQUS快速入门
2.1ABAQUS／CAE的功能模块
2.1.1Part（部件）模块
2.1.2Property（性质）模块
2.1.3Assembly（装配）模块
2.1.4Step（分析步）模块
2.1.5Interaction（相互作用）模块
2.1.6Load（载荷）模块
2.1.7Mesh（网格）模块
2.1.8Job（任务）模块
2.1.9Visualization（可视化或后处理）模块
2.1.10Sketch（草图）模块
2.2ABAQUS／CAE应用实例
2.2.1问题的描述
2.2.2创建部件
2.2.3设置创建材料和截面特性
2.2.4装配部件
2.2.5定义分析步
2.2.6定义载荷和边界条件
2.2.7划分网格
2.2.8提交任务
2.2.9后处理
2.2.10退出ABAQUS／CAE
2.3本章小结

第3章岩土工程中常用的单元
3.1单元的特征
3.1.1单元族
3.1.2自由度
3.1.3节点数目
3.1.4数学公式
3.1.5积分
3.2岩土工程常用的单元
3.2.1实体（连续体）单元
3.2.2梁单元
3.2.3杆单元
3.2.4孔压单元
3.2.5无限元
3.2.6管土相互作用单元
本章小结

第4章岩土工程中常用的本构模型
4.1应力状态的描述
4.1.1应力张量
4.1.2应力张量的分解
4.1.3应力张量不变量和偏应力不变量
4.1.4应力空间
4.2弹性模型
4.2.1线弹性模型
4.2.2多孔介质弹性模型
4.3塑性模型
4.3.1Mohr-Coulomb（摩尔库仑）模型
4.3.2扩展的Drucker-Prager模型
4.3.3修正Drucker-Prager帽盖模型
4.3.4临界状态塑性模型（Criticalstateplasticitymodel）
4.4算例分析
4.4.1采用不考虑剪胀的Molar-Coulomb模型
4.4.2考虑剪胀的分析
4.4.3考虑初始应力的分析
4.5本章小结

第5章接触面理论及应用
5.1接触对
5.1.1基本特性
5.1.2接触对定义中的关键问题
5.1.3接触对的定义方法
5.2接触面相互作用力学模型
5.2.1接触面的法向模型
5.2.2接触面的摩擦模型
5.2.3接触面的计算输出结果
5.2.4接触面力学模型定义方法
5.3接触面模拟中可能遇到的问题
5.3.1接触面的初始相对位置
5.3.2正确定义表面
5.3.3避免迭代次数过多
5.3.4避免过约束（Overconstraints）
5.4算例分析
5.4.1问题的描述
5.4.2创建部件
5.4.3设置材料和截面属性
5.4.4装配部件
5.4.5定义分析步
5.4.6定义接触
5.4.7定义载荷、边界条件
5.4.8划分网格
5.4.9提交任务
5.4.10结果处理
5.5本章小结

第6章用户子程序
6.1用户子程序总体介绍
6.1.1用户子程序的基本知识
6.1.2用户子程序编写注意事项
6.2用户自定义材料子程序UMAI
6.2.1UMAT子程序格式和变量说明
6.2.2如何在分析中使用自定义材料
6.2.3Mises弹塑性模型的UMAT子程序编写实例
6.3用户自定义接触面摩擦模型子程序FRIC
6.3.1FRIC子程序格式和变量说明
6.3.2如何在分析中使用自定义接触面摩擦模型
6.3.3非线性弹性摩擦模型
6.4用户自定义单元子程序UEI
6.4.1UEL子程序格式和变量说明
6.4.2如何在分析中使用自定义单元
6.4.3平面三节点线弹性梁单元UEL子程序编写实例
6.5其他几个常用的用户子程序
6.5.1自定义边界条件子程序DISP
6.5.2自定义载荷子程序DLOAD
6.5.3自定义初始孔隙比分布的子程序VOIDRI
6.6本章小结

第7章用户自定义材料二次开发
7.1邓肯模型的二次开发
7.1.1邓肯模型介绍
7.1.2邓肯模型的UMAT子程序编写
7.1.3三种不同的应力积分算法
7.1.4算例验证
7.2边界面模型的二次开发
7.2.1边界面模型介绍
7.2.2边界面模型的应力积分算法
7.2.3编程要点
7.2.4算例验证
7.3本章小结

第8章土体固结沉降分析
8.1ABAQUS／Standard中的固结计算功能
8.2ABAQUS／Standard中与固结计算相关的基本概念
8.2.1孔隙介质中的流体流动
8.2.2有效应力原理
8.2.3固结计算中的孔压
8.3使用流体渗透，应力耦合分析步进行固结计算
8.3.1分析类型
8.3.2增量步时间步长的选择
8.3.3单元选择
8.3.4材料模型
8.3.5载荷和边界条件
8.3.6设置初始条件
8.3.7固结计算中的输出变量
8.3.8周结计算中的单位
8.4算例
8.4.1太沙基（Terzaghi）一维固结
8.4.2剑桥粘土地基固结分析
8.4.3堆载预压模拟
8.5本章小结

第9章非饱和渗流与流固耦合分析
9.1非饱和渗流问题中的边界条件
9.1.1土坝渗流的典型边界条件
9.1.2ABAQUS／Standard提供的特殊渗流边界条件功能
9.2非饱和渗流问题中的材料模型
9.2.1饱和度对渗透性能的影响
9.2.2饱和度与基质吸力之间的关系
9.3算例
9.3.1二维均质土坝的稳定渗流分析
9.3.2三维混合坝的稳定渗流分析
9.3.3边坡降雨入渗分析
9.4本章小结

第10章自定义排水板单元的二次开发
10.1排水板地基固结的常规处理方法
10.2自定义排水板单元的开发
10.2.1排水板单元的构造
10.2.2排水板单元的理论推导
10.2.3排水板UEL子程序的编写
10.3自定义排水板单元的算例验证
10.3.1采用实体单元划分排水板的算例
10.3.2采用自定义实体单元划分排水板的算例
10.3.3Hansbo理论解答
10.4本章小结

第11章基桩低应变检测的数值模拟
11.1动力求解方法的简单介绍
11.1.1模态分析方法
11.1.2直接积分法
11.1.3动力分析中的阻尼
11.2ABAQUS／Standard中的隐式积分算法
11.2.1隐式积分方法的特点
11.2.2隐式积分算法中的时间步长控制
11.2.3使用隐式积分算法求解动力问题
11.3ABAQUS／Explicit中的显式积分算法
11.3.1显式方法适用的问题类型
11.3.2显式算法的条件稳定性
11.3.3隐式积分算法中的时间步长控制
11.3.4使用显式积分算法求解动力问题
11.4隐式与显式求解方法的比较
11.4.1一般比较
11.4.2节点自由度增加对计算资源耗费的影响
11.5算例分析
11.5.1低应变动力检测方法原理简介
11.5.2一维杆件内应力波的传递分析
11.5.3PCC桩低应变检测中的三维效应
11.6本章小结

第12章桩基承载力分析
12.1桩基承载力理论
12.1.1α方法
12.1.2β方法
12.2桩的加载速度
12.3算例分析
12.3.1不排水条件下的竖直受载桩
12.3.2排水条件下的竖直受载桩
12.3.3管桩竖向载荷作用下的工作性状
12.3.4桩在水平载荷作用下的工作性状
12.4本章小结

第13章岩土开挖问题求解
13.1ABAQUS中的单元生死功能
13.1.1单元的移除
13.1.2单元的激活
13.1.3接触对的移除和激活
13.1.4单元生死操作中的注意事项
13.2算例分析
13.2.1隧道开挖分析
13.2.2内撑式基坑开挖模拟
13.3本章小结

第14章岩土贯入问题求解
14.1岩土贯入问题的有限元处理思路
14.2ABAQUS中的ALE方法
14.2.1在ABAQUS／Explicit中激活ALE功能
14.2.2ALE方法的网格划分方法及控制参数
14.2.3ALE方法的解答传输方法
14.2.4ALE分析中的结果分析
14.3岩土贯入问题算例
14.3.1静压桩挤土效应数值模拟
14.3.2粘土地基中的CPT圆锥静力贯入试验模拟
14.4本章小结

第15章土石坝的静力与动力分析
15.1基于ABAQUS的土石坝静力分析
15.1.1邓肯模型的开发
15.1.2填方分层施工模拟及新填土层的位移修正
15.1.3浸水湿化变形的处理
15.2基于ABAQUS的土石坝动力分析
15.2.1等效线性模型的开发
15.2.2坝体材料的液化判别
15.2.3永久变形分析
15.3算例分析
15.3.1理想均质土石坝的施工及蓄水过程模拟
15.3.2一维场地地震反应模拟
15.3.3三维心墙土石坝静、动力分析
15.4本章小结

第16章边坡稳定性分析
16.1强度折减法的基本原理
16.2强度折减法在ABAQUS中的实现
16.3算例分析
16.3.1二维均质土坡稳定性分析
16.3.2抗滑桩加固土坡稳定性分析
16.4本章小结
参考资料