本书主要面向土木工程的学习人员和科研、设计人员，针对土木工程中的一些主要力学问题，全面详细地介绍了其建模要点，并提供相应的经典算例。全书通俗易懂、内容丰富且全面，极具参考价值。全书共分15章，首先介绍了ANSYS软件的历史和发展技术历程，然后对土木工程结构的一些建模要点和方法进行了归纳，并在介绍ANSYS基本操作和界面的基础上，全面阐述了其APDL语言、网格划分技术和前后处理技术，深入介绍了土木工
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内容简介
本书系统地介绍了应用ABAQUS 6.14进行岩土工程数值分析的步骤及需要考虑的关键问题。
本书分为3篇，共15章。基础篇（第 1～4章）主要介绍了软件的功能，岩土工程中常用的材料模型及算例，接触理论，以及用户子程序等基本知识；应用篇（第5～11章）介绍了浅基础的地基承载力，挡土结构的土压力，饱和土的渗流固结，非饱和土渗流问题，桩基工作性状，岩土开挖和堆载问题，以及边坡稳定分析等问题的理论和算例；提高篇（第 12～15章）介绍了用户自定义材料，单元的二次开发，岩土动力问题，以及离散元分析等。
全书结构条理清晰，实例丰富，注重数值结果与岩土理论的对比，并做了大量的扩展，具有很强的实用性。
本书适合岩土工程、水利工程及结构工程等领域的高校教师、工程技术人员和研究生阅读，也可作为岩土工程专业土木工程数值分析课程的参考书。
章节目录
- 封面
- 扉页
- 版权
- 内容提要
- 前言
- 基础篇
- 第1章 ABAQUS快速入门
- 1.1 ABAQUS介绍
- 1.1.1 ABAQUS概述
- 1.1.2 ABAQUS软件体系
- 1.2 ABAQUS通用约定
- 1.3 ABAQUS/CAE基础
- 1.3.1 ABAQUS/CAE的启动方式
- 1.3.2 ABAQUS/CAE主界面构成
- 1.3.3 ABAQUS/CAE中鼠标的使用
- 1.3.4 ABAQUS的常用文件格式
- 1.4 ABAQUS/CAE中的功能模块
- 1.4.1 Part（部件）模块
- 1.4.2 Property（性质）模块
- 1.4.3 Assembly（装配）模块
- 1.4.4 Step（分析步）模块
- 1.4.5 Interaction（相互作用）模块
- 1.4.6 Load（荷载）模块
- 1.4.7 Mesh（网格）模块
- 1.4.8 Job（任务）模块
- 1.4.9 Visualization（可视化）模块
- 1.4.10 Sketch（草图）模块
- 1.5 算例
- 1.5.1 矩形荷载作用下地基中的附加应力分布
- 1.5.2 三维大坝建模及分析
- 1.6 本章小结
- 第2章 ABAQUS中的岩土材料模型
- 2.1 弹性模型
- 2.1.1 线弹性模型
- 2.1.2 多孔介质弹性模型
- 2.1.3 线黏弹性模型
- 2.2 塑性模型
- 2.2.1 Mohr-Coulomb模型
- 2.2.2 扩展的Drucker-Prager模型
- 2.2.3 修正Drucker-Prager帽盖模型
- 2.2.4 临界状态塑性模型（Critical state plasticity model）
- 2.3 算例
- 2.3.1 Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟
- 2.3.2 修正剑桥模型材料的三轴固结排水试验模拟
- 2.3.3 黏弹性材料的循环剪切试验
- 2.4 本章小结
- 第3章 ABAQUS中的接触理论
- 3.1 ABAQUS/Standard中的接触对
- 3.1.1 基本特性
- 3.1.2 接触对算法
- 3.1.3 定义接触对
- 3.2 接触面相互作用力学模型
- 3.2.1 法向行为模型
- 3.2.2 切向行为模型
- 3.2.3 阻尼模型
- 3.2.4 黏结模型（Surface-based cohesive behavior）
- 3.2.5 接触面的结果输出变量
- 3.3 ABAQUS/Standard中的通用接触（General Contact）
- 3.3.1 基本特性
- 3.3.2 定义方法
- 3.4 接触面模拟中可能遇到的问题
- 3.4.1 接触计算的诊断信息
- 3.4.2 接触面的初始相对位置
- 3.4.3 正确定义表面
- 3.4.4 避免迭代次数过多
- 3.4.5 避免过约束（Overconstraints）
- 3.5 算例
- 3.5.1 库伦摩擦算例
- 3.5.2 黏结模型算例
- 3.5.3 不排水黏土中圆形桩的水平承载力
- 3.5.4 考虑黏聚力的库伦摩擦
- 3.6 本章小结
- 第4章 ABAQUS中的用户子程序
- 4.1 用户子程序简介
- 4.1.1 用户子程序类别
- 4.1.2 用户子程序编写规则
- 4.1.3 ABAQUS/CAE中用户子程序调用方式
- 4.2 用户自定义位移子程序DISP
- 4.2.1 子程序功能
- 4.2.2 子程序格式和变量说明
- 4.2.3 应用实例
- 4.3 用户自定义分布荷载子程序DLOAD
- 4.3.1 子程序功能
- 4.3.2 子程序格式和变量说明
- 4.3.3 应用实例
- 4.4 用户自定义接触面摩擦模型子程序FRIC
- 4.4.1 子程序功能
- 4.4.2 FRIC子程序格式和变量说明
- 4.4.3 应用实例
- 4.5 用户自定义初始应力子程序SIGINI
- 4.5.1 子程序功能
- 4.5.2 SIGINI子程序格式和变量说明
- 4.6 用户自定义初始孔隙比VOIDRI
- 4.6.1 子程序功能
- 4.6.2 VOIDRI子程序格式和变量说明
- 4.7 常用应用程序
- 4.7.1 SINV计算应力不变量
- 4.7.2 SPRINC计算主应力/主应变
- 4.7.3 SPRIND计算主应力/主应变及方向
- 4.8 本章小结
- 应用篇
- 第5章 浅基础的地基承载力
- 5.1 地基破坏模式及极限承载力
- 5.1.1 地基破坏模式
- 5.1.2 承载力理论
- 5.2 算例
- 5.2.1 条形基础承载力
- 5.2.2 方形基础极限承载力
- 5.2.3 倾斜荷载作用下的条形基础
- 5.2.4 边坡上的条形基础
- 5.3 本章小结
- 第6章 挡土结构的土压力
- 6.1 土压力理论
- 6.1.1 静止土压力
- 6.1.2 主动土压力
- 6.1.3 被动土压力
- 6.2 算例
- 6.2.1 重力式挡土墙
- 6.2.2 加筋土挡墙
- 6.3 本章小结
- 第7章 饱和土的渗流固结
- 7.1 流固耦合分析步简介
- 7.1.1 适用范围
- 7.1.2 相关土力学概念
- 7.1.3 流体渗透/应力耦合分析步的使用方式
- 7.1.4 计算注意事项
- 7.1.5 固结计算中的输出变量
- 7.2 算例
- 7.2.1 太沙基（Terzaghi）一维固结
- 7.2.2 蓄水问题
- 7.2.3 修正剑桥模型的固结不排水三轴试验
- 7.2.4 一维剑桥黏土地基固结分析
- 7.2.5 土体固结问题中的曼德尔效应
- 7.3 本章小结
- 第8章 非饱和土渗流问题
- 8.1 渗流分析中的边界条件
- 8.1.1 典型边界条件
- 8.1.2 ABAQUS/Standard中渗流边界条件的模拟功能
- 8.2 非饱和渗流问题中的材料模型
- 8.2.1 饱和度对渗透性能的影响
- 8.2.2 饱和度与基质吸力之间的关系
- 8.3 算例
- 8.3.1 悬挂式防渗墙防渗效果分析
- 8.3.2 二维均质土坝的稳定渗流分析
- 8.3.3 边坡降雨入渗分析
- 8.4 本章小结
- 第9章 桩基工作性状分析
- 9.1 桩基承载力理论
- 9.1.1 α方法
- 9.1.2 β方法
- 9.2 桩的加荷速度
- 9.3 算例
- 9.3.1 不排水黏土地基中竖向受荷桩——不设置接触面
- 9.3.2 不排水黏土地基中竖向受荷桩——设置接触面
- 9.3.3 干砂地基中的竖向受荷桩——不设置接触面
- 9.3.4 干砂地基中的竖向受荷桩——设置接触面
- 9.3.5 不排水强度非均匀分布条件下的竖向受荷桩
- 9.3.6 剑桥黏土地基中的竖向受荷桩
- 9.3.7 水平受荷桩
- 9.3.8 钢筋混凝土桩的模拟
- 9.4 本章小结
- 第10章 岩土开挖和堆载问题
- 10.1 ABAQUS中的单元生死功能
- 10.1.1 单元的移除
- 10.1.2 单元的激活
- 10.1.3 接触对的移除和激活
- 10.1.4 单元生死操作中的注意事项
- 10.2 开挖算例
- 10.2.1 隧道开挖分析（软化模量法）
- 10.2.2 隧道开挖分析（收敛约束法）
- 10.2.3 悬臂式基坑开挖模拟
- 10.2.4 内撑式基坑开挖模拟
- 10.2.5 堆载预压模拟
- 10.3 本章小结
- 第11章 边坡稳定性分析
- 11.1 强度折减法的基本原理
- 11.2 强度折减法在ABAQUS中的实现
- 11.3 算例
- 11.3.1 二维均质土坡稳定性分析
- 11.3.2 含软弱下卧层的边坡稳定分析
- 11.3.3 抗滑桩加固土坡稳定性分析
- 11.3.4 三维心墙堆石坝边坡稳定性分析
- 11.4 本章小结
- 提高篇
- 第12章 用户自定义材料
- 12.1 ABAQUS中的非线性问题求解方法
- 12.1.1 Newton（牛顿）迭代方法
- 12.1.2 非线性问题的收敛控制标准
- 12.2 UMAT子程序简介
- 12.2.1 子程序功能
- 12.2.2 子程序格式和变量说明
- 12.2.3 CAE中自定义材料的设置方法
- 12.3 邓肯模型的二次开发
- 12.3.1 基本理论
- 12.3.2 邓肯模型UMAT子程序编写
- 12.4 邓肯模型算例
- 12.4.1 三轴压缩试验
- 12.4.2 土石坝施工过程模拟
- 12.5 等效线性黏弹性模型的二次开发
- 12.5.1 基本理论
- 12.5.2 等效线性黏弹性模型UMAT子程序编写
- 12.6 黏弹性模型算例
- 12.7 边界面模型的二次开发
- 12.7.1 基本理论
- 12.7.2 应力积分算法的选择
- 12.7.3 边界面模型UMAT子程序编写
- 12.8 边界面模型算例
- 12.8.1 等向压缩试验
- 12.8.2 三轴排水压缩算例
- 12.8.3 不排水动三轴模拟
- 12.9 本章小结
- 第13章 用户自定义单元
- 13.1 UEL子程序简介
- 13.1.1 子程序功能
- 13.1.2 UEL工作原理
- 13.1.3 子程序格式和变量说明
- 13.2 UELMAT子程序简介
- 13.2.1 子程序功能
- 13.2.2 适用范围
- 13.2.3 子程序格式和变量说明
- 13.2.4 配套使用子程序MATERIAL_LIB_MECH
- 13.3 自定义单元的使用方法
- 13.4 平面三节点线弹性梁单元UEL子程序
- 13.4.1 单元基本理论
- 13.4.2 程序代码及说明
- 13.5 平面四节点无厚度接触面单元的UEL子程序
- 13.5.1 单元基本理论
- 13.5.2 程序代码及说明
- 13.5.3 程序验证
- 13.6 平面应变四节点单元的UELMAT子程序
- 13.7 本章小结
- 第14章 岩土动力分析
- 14.1 ABAQUS中的动力求解方法
- 14.1.1 模态分析方法
- 14.1.2 直接积分法
- 14.1.3 动力分析中的阻尼
- 14.2 ABAQUS/Standard中的隐式积分算法
- 14.2.1 隐式积分方法的特点
- 14.2.2 隐式积分算法中的时间步长控制
- 14.2.3 使用隐式积分算法求解动力问题
- 14.3 ABAQUS/Explicit中的显式积分算法
- 14.3.1 显式积分方法的特点
- 14.3.2 显式方法适用的问题类型
- 14.3.3 显式算法的条件稳定性
- 14.3.4 显式积分算法中的时间步长控制
- 14.3.5 使用显式积分算法求解动力问题
- 14.4 隐式与显式求解方法的比较
- 14.4.1 一般比较
- 14.4.2 节点自由度增加对计算资源耗费的影响
- 14.5 算例分析
- 14.5.1 水平地基的自振频率与振型
- 14.5.2 二维理想土坝的自振频率和振型
- 14.5.3 线性水平地基地震反应的振型叠加法分析
- 14.5.4 线性水平地基地震反应的隐式分析
- 14.5.5 线性水平地基地震反应的显式分析
- 14.5.6 水平地基地震反应的等效线性分析——隐式法
- 14.5.7 水平地基地震反应的等效线性分析——显式法
- 14.5.8 地基中波的传播特性
- 14.5.9 动力分析中无限边界条件的模拟
- 14.6 本章小结
- 第15章 ABAQUS中的离散元
- 15.1 基本介绍
- 15.2 分析设置
- 15.3 算例
- 15.3.1 颗粒坍塌模拟
- 15.3.2 直剪试验模拟
- 15.4 本章小结
- 参考文献
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CAE分析大系——ABAQUS岩土工程实例详解是2017年由人民邮电出版社出版,作者费康 彭劼。
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