三维固结沉降分析教程

三维固结沉降分析教程CONTENTS目录0201Settle3D软件简介Settle3D软件特点03模型构建及设置04荷载分析05土体材料属性06地下水分析07场点网格08结果分析及查询09结果输出301

Settle3D软件简介Settled3D是一款计算固结沉降的分析软件，它可以分析三维基础、大坝和地表开挖等复杂的土体模型和荷载工况引起的固结沉降它模拟分步、时间依赖的固结分析，包括主固结和次固结（蠕变）分析能够快速的创建复杂土体以及荷载条件下的三维剖面可以分阶段模拟地下水位变化，可以指定水平和垂直的排水条件对任意时间的三维应力和地下水进行评价02

Settle3D软件特点

快速沉降、主固结、次固结（蠕变）模拟；

圆形、矩形或多边形荷载形状定义；

交互式的数据输入和编辑界面，轻松创建、查看模型；

多种形式的均布或非均布荷载；

分步堆载、分步开挖；

多种材料类型：线弹性、非线性、简布、不可压缩材料等；

Boussinesq应力计算方法；

平面视图和三维视图可以在屏幕上同时分列显示，方便建模和计算结果查

看；

AutoCAD/DXF文件的导入和导出；

一键导出数据或图表至Excel。03

模型构建及设置模型边界定义的方法有：用鼠标直接绘制在提示框输入坐标插入坐标表格直接生成插入DXF或其他文件类型多线段边界输入边界输入快捷菜单右击选项三维视图右击选项地下水设置单位设置高级设置选项时间依赖性固结应力计算方法Settle3D分析选项分步阶段设置0102020203布西奈斯克计算均质、半无限空间体弹性模型的垂直应力分布复层计算每层土体（弹性）的刚度，如果每层土体的刚度明显不同，那么应力分布结果也不同。2:1假设施加矩形荷载影响区域的坡度为2:1应力计算方法8多层应力计算方法与布氏方法对比布氏方程及参数对于非矩形基础，根据施加荷载的面去计算应力分布。随着深度的增加，荷载区域面积增加到2:1比例，应力值相应的逐步减小。时间依赖性固结选项地下水设置选项单位设置选项分布阶段设置选项04

荷载分析荷载类型圆形矩形多线段堤坝形荷载编辑预加载开挖荷载刚度/柔性分步加载圆锥形Settle3D可以加载垂直模型表面的分布荷载；荷载形状任意、大小任意、可以是柔性也可以是刚性、可以加载在任何阶段任何深度。圆形荷载沉降三维视图圆形荷载参数设置圆形荷载矩形荷载三维沉降视图矩形荷载参数设置矩形荷载多边形荷载三维视图多边形荷载参数设置多边形变量荷载设置多线段形荷载堤坝形荷载三维视图堤坝形荷载横截面堤坝形荷载参数设置堤坝形荷载参数高级设置堤坝形荷载圆锥形及截顶圆锥形荷载三维视图圆锥形荷载参数设置圆锥形荷载预加载参数设置反分析法充填高度计算结果TIP：预加载的荷载形状一般都是多线段形；充填高度可以不由反分析直接计算。预荷载开挖及加载视图开挖参数设置TIP:主要的目的就是准确的模拟一定深

度处的开挖安全荷载。柔性/刚性荷载刚性柔性柔性指地表分布的应力与加载的荷载相等。刚性指荷载下产生位移后仍然是一个平面；由于刚性位移的约束，应力与加载的荷载不相等。TIP：堤坝形、圆锥形以及预加载通常定义为柔性荷载；

刚性荷载不能结合时间依赖性一起分析，只能分

析弹性沉降和长期固结。柔性荷载参数设置刚性荷载参数设置柔性荷载条件下沉降刚性荷载条件下沉降分步加载及荷载编辑分步加载参数设置荷载编辑05

土体材料属性Settle3D软件内置多达20种不同的土壤类型，主要内容有：瞬时沉降主固结次固结属性辅助框深度变动排水板应变准则层模量水固结土体属性设置瞬时沉降参数：一维弹性模量一维加载/卸载模量线性JanbuKoppejan非线性ABCD主固结四种模型非线性模型参数线性模型参数Janbu模型参数Koppejan模型参数次固结标准模型参数包括：次压实指数：Ca

次重压实指数：CarSettle3D软件内置多种岩土材料实验参数，借助这个选项框中的参数，可以更加合理的评价模拟材料参数。各种材料的渗透系数水固结某些土体遇水后体积明显减小，这种现象就称为水固结或土体坍塌。坍塌量由应力决定，低应力情况下有可能表现为膨胀现象。可以通过应力应变比或应力孔隙比定义水固结曲线。水固结属性对话框206

地下水分析水位1

夹层排水3水固结4排水带2由于孔隙压力对时间依赖固结模型分析起关键作用，所以对于时间依赖型固结首先要设置地下水条件。水位水位高度设置分步模型水位高度设置夹层排水及排水带只要模型设计到地下水，就需定义每层土体水平排水条件。垂直排水带可以通过“增加排水带区域”选项，它能加速土体固结过程。夹层排水设置排水带设置排水带平面图排水带三维图07

场点网格场点网格在平面图中场点网格是规则的点网格，用来定义三维视图中垂直一排网格；沿着每一排的间距计算沉降结果，并生成任意高度位置的沉降、应力、孔隙压力等值云图。场点网格平面及三维视图TIP：网格可以自定义，网格点的数目越多，计算结果越精确，

但所需的计算时间就越长。不同深度的沉降云图沉降三维云图08

结果分析及查询计算/自动计算点查询时间查询