Plaxis中常见问题集锦全解.docx

1、Plaxis中常见问题集锦全解1问：Geo FEM， Plaxis， Z-Soil软件比较？ 2008/6/5 9:34:48答：三者针对某个算例计算结果相差不大，误差在可接受范围之内。就易用性来说，Plaxis好于Z-Soil好于GEO。Plaxis大家都用得很多了，Z-Soil的建模可以在前处理模块中用CAD元素绘制，或者通过dxf文件导入；GEO4只能输入剖面线的坐标，比较烦琐。Plaxis和Z-soil基本可以解决岩土工程所有问题，但GEO4由于建模功能的限制，只能解决隧道、边坡等相关问题；Plaxis和Z-Soil可以进行渗流分析（非饱和）包括流固偶合分析。总的来说，Plaxis和Z

2、-Soil是专业的岩土工程有限元程序；GEO FEM是GEO4里面的一个工具包，而GEO4类似于国内的理正一样，是遵循Eurocode的设计软件。 2问：在plaxis中，用折减系数作出它的几个滑裂面，如何查看滑裂面的角度、圆心、半径等这些滑裂面的相关参数呢？2008/6/5 9:36:26答：使用强度折减法，不用假定slip surface，故不会有这些数据。 3问：Plaxis怎么模拟路堤分步填筑？在实际施工中，填筑不是一次加载的，可能先填一半，过个月再填一半，而且这一半也不是一次填完，要在几天内完成，请问怎么在Plaxis中模拟，怎么设置可以反应填筑速率，请高手指教？2008/6/5 9

3、:47:25答：手册里有相关例子，你可以参考一下lesson 5。堆载速率可以通过设置堆载这个stage的时间间隔来设置。如果只有基本模块，可以设置mstage的数值。mstage=1.0，说明100施加上去了，mstage0.1，说明只有10%的荷载。由于Plaxis不能设置load function，比较麻烦。当然，你可以将一层土细分成几个stage完成，也可以实现。 4问：Plaxis 3D 用这个软件分析基坑时，基坑是钢格栅喷混凝土支护，支护用板来模拟，和中的和分别指哪个面的惯性矩和面积，以及单位后面的应该是哪个长度？2008/6/5 9:49:13答：应该是： A=沿着洞轴方向L厚度

4、d E是弹性模量 I是惯性矩 5问：在网上看到有人怀疑Plaxis 3D Foundation和3D Tunnel的真三维性，有人说它们不是真正的三维计算，有谁知道是怎么回事吗？2008/6/5 9:59:42答：Plaxis 3D Tunnel计算内核是三维的。但是目前只支持平面拉伸建模，建附加模型还存在困难。3D Tunnel的确不能生成复杂的斜交隧道。3D Foundation是专门解决基础问题的三维有限元计算软件 。其解决基础问题要比FLAC3D要专业，特别是考虑了一些工程实际，但开放性不如FLAC3d。近期3D Foundation将在此方面有重大改进，新版本前处理借用GID作为前处

5、理工具。Plaxis 系列优点长处是其理论， 尤其是hs和hs-small模型。 6问：最近在算一个基坑,很好的地质条件，桩、撑刚度都取得很大，居然算出来水平位移始终都有70mm左右，但用同济启明星算水土分算，并且参数都没有取最大值，算的结果只有17mm左右。深圳规范要求水平位移不超过30mm，要是用Plaxis是很难算出小于规范值的结果的，事实上，也不至于有那么大的位移的？2008/6/5 10:05:32答：主要问题是现在很多地质报告都不提供三轴的试验参数：例如E50模量，Eur模量，Es模量，有效强度指标等；土体的本构参数比较特殊，要做特殊的试验，因此一般的项目参数方面的确有问题。不过，

6、即便是只有Es模量和直剪固快指标，通过换算和引入K0、孔隙比、Cc，Cs等其他参数，也是可以得到其他需要的参数，不过这需要比较扎实的本构模型方面的知识和岩土工程经验，知道不同的本构适合模拟什么土层，知道本构的优点和局限性，这对使用者的要求的确比较高。 7问：隧道已经组成一个类组，所以一定要对其进行材料定义。如果不定义得话， 就不能对其进行网格划分，这要怎么解决呢？2008/6/5 10:08:42答：你是不是只想模拟基坑开挖对既有隧道结构的影响，而省略掉前面隧道开挖过程的模拟。这样的话，结果恐怕很难正确，而且会碰到你所说的问题。因为隧道在基坑开挖前，有一定的受力状况，这需要模拟隧道开挖过程才能

7、得到其受力状况，基坑开挖的影响也是在其这个受力状况上产生的。你现在的目的是让基坑开挖前，隧道结构的内力和弯矩都为零了，所以结果很难正确。如果你非要让隧道的结构内力都为零，可以用这样的方法：就是在初始状况计算时，将隧道开挖和衬砌结构都选上再计算，这样就会达到隧道内力都为零的情况。Plaxis中如果你定义了区域，而不进行材料定义，是没办法划分网格的。 8问：在Plaxis例题第五课路基沉降，4米高的路堤分两次填筑，每次填筑间隔时间5天，固结时间200天，我把4米分成一次性填筑，结果计算失败，请高手解释下原因，如果我要分析一次填筑和分次填筑的结果区别，该怎么办？2008/6/5 10:09:57答：

8、软土地基强度不够，所以不能一次堆上去，必须分级堆载。这就是区别。 9问：如果strut是斜的从wall 连接到底面，那么那个anchor force F（kN/m）出来的这个数据是什么方向的？是随着strut的方向？还是水平方向的？2008/6/5 10:16:19答：Plaxis中无论是node-to-node的anchor 还是固定端的anchor其实都是弹簧单元，所以算出的Anchor force只能是轴向的，也就是随着strut的方向。 10 问：在计算的时候，那个tolerated error应该设为多少啊？有时候只要改大一点，计算就可以过了。请问最大可以给多少？（standard

9、setting里面，以前7.2版本是给的defaut=0.03，现在8.5是给的0.01） 2008/6/5 10:27:23答：计算时tolerent error 设置多大的值完全要根据模型的情况来确定。一般当加载外力很大计算难收敛时，就应该适当的调小tolerent error，这样有助于计算的收敛，但是很耗时。现在最大的值如果是8.2版本一般可以设置到0.1。一般而言用默认值可以满足要求，不建议改动。在收敛问题上也可以通过调整maximum iteration的步数来解决。Tolerent error是在计算的时候设定。Plaxis计算时用的是自行计算和优化步长，User没办法自行调整。

10、这在计算复杂模型收敛问题时就显得不是很方便（与其他的通用软件ANSYS或者ABAQUS相比）我自己使用的过程中觉得对收敛最有帮助的就是调节tolerent error和Maximum iteration number。Plaxis这个软件看起来似乎操作很简单，但是其实想要用好它是相当不容易的，必须要具备岩土方面很全面的知识才能解决模型或者计算中的遇到的问题。个人认为用Plaxis最有帮助的就是它的Reference Manual，对各种单元和计算有很全面的介绍，值得仔细阅读。 11问：Plaxis如何模拟初期支护和二次衬砌？2008/6/5 10:28:19答：做力学上的假设，可以设置两层结构

11、，结构之间留点土，土的力学性质用以模拟两层衬砌之间的相互作用。数值模拟追求力学上的近似，而不是要做到“一模一样”。 12问：为什么我用Plaxis 3D算的空心桩会这样（如下图所示）？受力点在中心，这样管桩就破坏了啊？2008/6/5 15:04:36答：桩的刚度不够！产生压屈破坏。还有变形放大了200倍。 13问：问一个关于网格划分的问题，在建模时，同一模型，由于直线的端点编号不同是否会影响网格的划分？我在一个例题中发现，两条线画的顺序不一样，或起讫点不一样，结果网格会不同，其中一个网格划分直接导致最后计算不能完成（其他步骤都一样）？2008/6/5 15:07:02答：网格自动划分依赖于随

12、机数。 14问：我最近在用Plaxis 3D Foundation 1.6 进行一个桩基计算时发现，相同的计算参数和计算模型，在多次计算中的结果不同，有时收敛，有时不收敛，不知道这是什么原因？2008/6/5 15:10:08答：接触面容易导致计算不收敛，网格质量太差也会导致计算不收敛，本构模型参数不合理也会导致不收敛，还有其他因素。 15问：本人刚接触Plaxis软件,用的是2D的,已经把教程上的例子做了,现请教一下：我想用Plaxis模拟3根静压桩分别沉入土体。1）软件里用甚么单元模拟桩较好? 2）怎么模拟桩与土的接触面问题?那个Rinter如何取值? 3）如何模拟桩的贯入问题,可否在桩顶

13、施加位移按不同工序压入?2008/6/5 15:18:27答：1）对于桩来说，beam单元更适合，因为可以建立桩土之间的界面。2）Rinter值的大小，取决于土体和桩表面参数。混凝土桩（现浇、预应力）、水泥搅拌桩的取值都不同。3）还有个建议，同时控制施加在桩上的外力和位移。实体单元模拟桩需要将网格划分很细，而且需要在结构和土之间施加interface，比较麻烦，计算工作量大，曾经用该方法分析过一别墅桩-承台基础与上部结构的共同作用，结果网格很粗糙，就用了5w单元，如果桩多一些，一般的台式机根本没有办法处理了.而且，采用以上方法，不能提供工程师比较关心的轴力/弯矩等。 16问：Plaxis 3D

14、可不可以人为施加边界条件？2008/6/5 15:20:13答：完全可以人工手动输入边界条件。具体的操作方法可以参阅3D Reference Manual3.3-14以及3.3-15两节内容。 17问：在Plaxis建模的时候，例如输入一个斜的土钉的时候，斜的锚杆的时候，那个角度怎么输入啊，可以像AUTOCAD一样，有什么命令可以产生正确的角度吗？2008/6/5 15:43:44答：一般都要计算出两个点的坐标，然后在Plaxis中输，直接在软件下方输入窗口输入即可，注意中间用空格分开，不能用逗号。 18问：Plaxis 3D Foundation中的两跟柱相交时，需不需要联接处理？2008/

15、6/5 15:44:59答：Plaxis默认是固定联接的，不需要处理。 19问：Plaxis默认坐标线间距是1米，我想改成0.5米，能弄吗？2008/6/5 15:45:44答：可以，在文件菜单一般设置网格格珊中进行设置。 20问：锚杆的水平间距如何在Palxis中考虑？2008/6/5 15:46:20答：在锚杆属性窗口中设置L spacing 参数。 21问：Plaxis能进行实体建模吗？2008/6/5 15:46:54答：能，使用线弹性材料对衬砌等实体进行模拟。 22问：如何实现基坑开挖中的降水过程，在定义工况的时候具体怎样操作？2008/6/5 15:47:45答：在自定义工序时，选

16、择水压力按钮，重新画水位线。 23问：为什么稍微改动模型就常常要重新生成网格？2008/6/5 15:48:05答：Plaxis要求整个几何模型的边界条件和模型参数等都必须在生成有限元网格之前完成。 24问：k0的值如何得来？2008/6/5 15:48:47答：K0-过程只能应用于地基水平分层且表面水平，地下水位也是水平的情况。K0 的默认值基于Jaky 公式：K01-sin。修改默认值以后，输入一个负值可以恢复其默认值。 25问：土体不排水性能对初始应力场产生影响吗？2008/6/5 15:50:09答：土体不排水性能对初始应力场不产生影响，因此在重力加载期间要使不排水性能处于冻结状态。这

17、可以通过在计算视窗的参数标签页面选择忽略不排水性能选项来实现。 26问：重力加载与k0过程的区别？2008/6/5 15:51:22答：与K0 过程不一样，重力加载方法将使初始应力的计算产生位移。这些位移实际上并不存在，因为土堤是按实际情况模拟的，初始应力不应影响后面分析时计算出来的位移。在下一计算工序开始时选择重置位移为零，可以将这些不实际的位移重置为零。 27问：隧道衬砌收缩会不会产生相应的应力？2008/6/5 15:52:30答：隧道衬砌本身的收缩不会在其本身产生内力。收缩过程最终导致的衬砌力是由于周围土体应力再分配或外力变化造成的。 28问：Plaxis中安全系数计算中边坡破坏的判断

18、依据？2009/7/21 13:10:42答：以塑性区的分布是否贯通作为边坡破坏的判断依据是不妥的，产生塑性区是破坏的必要条件，但不是充分条件，还要看是否产生很大的且无限发展的塑性变形和位移。Plaxis综合考虑了这两点进行判断。 29问：Plaxis 中动力分析时的阻尼比如何获得？2009/7/21 13:37:00答：对于地震等问题，在采用平面应变模型时，为获得切实的分析结果，需要输入雷利阻尼。土结构中的阻尼明显的影响其响应体积和形状。但就阻尼参数的确定方法， Plaxis手册推荐使用共振柱试验获得，共振频率和相应的阻尼比参数。根据这两个参数推算出 a和b这个两个Plaxis中用的的阻尼参

19、数。 30问：地震荷载下，挡土墙弯矩为什么会很大？2009/7/21 13:37:23答：默认情况下，Plaxis的结构单元是线弹性的。在地震荷载下，有可能发生很大的变形，结构中弯矩也会很大。所以如果关心结构弯矩，需要按实际情况把板单元设成弹塑性。31问：Plaxis 在动力分析中 为何似乎整个模型都在向右偏移呢？2009/7/21 13:38:06答：Plaxis的输出包括了因为刚体平动产生的位移，就是时程曲线经过时间积分后得到的位移。这个位移是惯性平动位移，是没有实际意义的。 32问：变形网格显示为何土体穿越了连续墙？2009/7/21 13:57:29答：不是程序计算误差，也不是显示错误

20、。因为，土的竖向位移大于墙的竖向位移(相对滑动是允许的)。所以，在放大数倍之后，土看似进入了墙内。实际没有。 33问：Plaxis2D中如何模拟单桩极限承载力？2009/7/21 14:01:26答：选用轴对称模型，以左边线为桩的中线，用几何线绘制桩的界面。(如附图)用摩尔库伦模型模拟桩的刚度和强度等属性，用界面单元模拟桩与土的接触面。最后是进入计算程序，将桩顶的荷载用乘子方式加载。直到破坏，乘子与单位荷载(一般是1KN/m/rad)的乘积即为最大承载力。 34问：连续墙和附加荷载，施工工序中谁先谁后？2009/7/21 14:01:52答：先施加荷载，后做连续墙，连续墙会继承荷载带来的位移，

21、但是内力不变；先做连续墙，后施加荷载，连续墙会产生相应的内力和位移。根据我们荷载的真实用意而定。一般来说，先做荷载，然后做连续墙，同时“位移重置为零”，这样连续墙的变形和内力就如同初始状态一样。 35问：开挖时考虑不排水性能，卸载产生的正超静孔压对固结计算的影响？其土体行为与加载固结有何不同？2009/7/21 14:02:23答：Plaxis提供的(正)超静孔压，能够反映粘性土体卸载的时间效应。是需要考虑的也是符合实际的。在卸载时，首先，水承担大部分的卸载，形成正超孔压，随后固结过程中，(正)超孔压消散，土体随之回弹量增大。与加载产生的(负)超静孔压有所不同，通过图形可以看到加载和卸载在固结

22、分析时的差异。加载时的超孔压消散慢，相同时间的固结沉降也小；而卸载的正超孔压消散快，其相应的回弹位移也大。 36问：基坑外施工荷载作用在土上或者作用在水泥地面上，按照规范取20Kpa，软土上造成坑外沉降较大，如何处理？2009/7/21 14:03:09答：规范采用弹性地基梁法，其考虑坑外均布荷载，是为了计算土体的附加应力，并未考虑其加载过程对连续墙的影响。因此，我们数值计算中应将外荷载工况产生的位移归零。这样便可得到与实际相同的结果。参考同济大学2005年编写的上海市基坑设计规范。 37问：粘土采用排水分析，变形过大，与粘土层的性状不符。所以采用不排水分析，可以模拟粘土的应力路径。但同时，不

23、排水分析过程中产生高于100kpa的(正)超孔压。如何处理?2009/7/21 14:03:37答：根据Plaxis手册中要求，正超孔压不大于100是可以接受的。因此，在使用不排水分析的时候，应该在初始条件窗口水容重汽化截断中设置最大正孔压100kpa。 38问：基坑外一定区域的土体隆起，如何解释？2009/7/21 14:04:00答：临近基坑部分受到基坑开挖卸载的影响会产生“隆起”，但是连续墙变形会使临近土体产生沉降，如果卸载的影响大于变形带来的沉降的影响，那么，地表土表现为“隆起”，反之，则沉降。隆起的大小和范围，由土体的卸载量、连续墙的变形和上部荷载的大小共同决定。 39问：连续墙底部

24、变形较大，是否正常？2009/7/21 14:05:24答：正常的。如图，在软土中，连续墙底部位移比较大，称之为“底部自由式墙”。 40问：Plaxis计算结果有时会出现不连续的现象，如何解释？2009/7/21 14:05:49答：Plaxis中有界面单元的时候，接触面可以发生滑移， 张开等，所以位移可能不连续。 另外由于应为应变的定义就是：节点位移/单元大小，在公用节点的位置，相邻单元尺寸不同可能造成应变不连续，这是正常现象。 41问：2D桩用实体单元模拟，如何查看桩侧摩阻力？2009/7/21 14:06:13答：2D中有两种模拟桩的方式，1）、一种是用板单元（有两种材料模型可供选择，即

25、弹性；弹塑性），通过设置刚度参数EI/EA、泊松比、容重、强度参数Mp（塑性）赋予板的材料属性。输出程序中可以查看板单元的轴力应力等信息。需注意的是，在有限元中，由于板优先于土体施加在连续体上，会与土体发生“重叠”。因此为准确计算模型中土体和结构容重，应从板的容重中减去土体容重。（如张亮在301中所述）2）、可以使用实体替换法。即在计算步中将拟定为桩的类组的材料更换为相应桩体材料。此时桩侧应力可以通过查看界面单元的应力获得，但是无法提取桩轴力等结构构件信息。界面单元在使用中需注意的是，超出桩长的界面只用于增加足够的柔韧性，但如果土体中设置界面折减系数小于1时，此时应单独为超出桩长的界面赋土体参

26、数，以免产生不实际的土体行为乃至破坏。 42问：在实际路堤填筑过程中，用固结度U（一般是达到80%）来决定是否开始填筑下一层，那种用Plaxis是否可以获得U这个参数以指导下一步施工？2009/7/21 14:06:41答：可以的。我们可以根据经验估计值，通过用不同的计算工序设置不同的固结天数，获得对应于某固结天数下监测点的沉降值；在最后一个工序中用孔压消散程度控制计算，从而得到该检测点的最终沉降值，根据固结度的定义U=s(ct)/s(c),即某时间时的沉降与最终沉降量的比值，即可获得某固结天数对应土层的固结度。 43问：由不固结快剪如何得到有效应力刚度？2009/7/21 16:22:40答

27、：Plaxis提供了一个经验公式作参考。如下图 44问：HS模型计算特性与摩尔库仑有什么不同？2009/7/21 16:23:06答：对于同样的侧限压缩实验模型。分别采用HS和摩尔-库伦。如图，两条不同的荷载-沉降曲线。可见摩尔库伦的(呈直线性)刚度不会随着应力水平的改变而改变，而HS模型(凹曲线)的刚度是随着应力水平增加而增加。通俗的讲，HS模型就是越压越难压的模型。这就是实际土体的非线性特性。可见，HS高级土体模型的优越性。 45问：Plaxis的三角形单元划分的网格看起来比其他软件稀松一些，精度如何保证？2009/7/21 16:23:34答：Plaxis采用高阶15节点三角形，而其他软

28、件提供的三角形或四边形都是低节点的。详细情况如下：abaqus 平面应变提供了：3节点三角形，6节点三角形和4节点四边形GTS 四边形四节点，高阶单元8节点Plaxis 6节点和15节点高阶三角形 46问：水位线以上的不饱和材料也会产生超孔压？2009/7/21 16:23:54答：非饱和材料中也含有一定量的水，因此，土体压缩过程中会产生超孔压。经过测试，Plaxis是考虑了非饱和土的超孔压。许多专家的文献与实验结果也说明了不饱和土的超孔压的存在。 47问：输入现场测量的固结应力和超固结系数，对基坑开挖有什么影响？2009/7/21 16:24:19答：历史固结应力或者超固结系数会使土体的初始

29、水平应力增大，而初始竖向应力不变。这是高级土体模型特有的，根据历史上的超载和卸载关系而确定的。因此，如果施工中，竖向应力和水平应力在历史固结应力范围之内，则竖向应变和水平应力按照卸载重加载的路径增长，比正常固结的应力增长量小很多。 48问：所谓完全破坏，什么状态为完全破坏？2009/7/21 16:24:40答：情况一，达到破坏荷载但未达到指定的总荷载。当施加的荷载大小在两个相邻的计算子步中出现减小时，就假设破坏出现。在记录信息框显示如下信：“未达到指定的终极状态；土体破坏。”情况二，Plaxis安全分析中，完全破坏是指剪切破坏，摩尔库伦塑性点贯通形成了滑移面，计算就中止了。 49问：Plax

30、is 模型中的板与实际中板的区别？如何输入刚度值？2009/7/21 16:25:09答：在Plaxis2D中，是用板来模拟桩，所以在模型中桩与板其实是一致的。都需要等效刚度换算。注意，输入板的容重时，需要减去相邻土体的容重，这是因为有限单元中板是没有厚度的。对于梁，或柱由于我们取1m计算宽度中只有一根， 所以输入梁和柱的实际容重（每延米长度的重量）对于模型的等效计算宽度，是可以根据实际情况改变的，但要注意 程序输入和输出的结果仍然是“每延米宽度内的值”。 50问：Plaxis中土体高级一般属性中的参数如何设置？2009/7/21 16:25:37答：如果需要考虑土体在压缩过程中由于孔隙率减小而渗透系数减小，需要设置孔隙率 和改变渗透系