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内容简介

PLAXIS2D是一款发展成熟、性能好并在国际上广受赞誉的岩土工程通用有限元分析软件，在世界上很多国家和地区被广泛用于各类岩土工程计算分析和辅助设计。荷兰PLAXISB.V.公司于2014年推出了全新界面的新版PLAXIS2D程序，称为AE版（AnniversaryEdition，周年纪念版）。该版本的界面风格和操作方式与之前的2012版及早期版本已明显不同，而是与新的PLAXIS3D程序的界面和操作趋于一致。为了便于广大PLAXIS使用者尽快熟悉新版本的特性及操作，本书基于PLAXIS2DAE版本进行编写，系统介绍了PLAXIS2DAE版的功能特性和使用要点，并给出多个工程算例，详述操作过程，内容涵盖PLAXIS2DAE版的土体、结构、网格、水位、分步施工等五个模式下的各项建模、分析功能和使用方法。全书分为两大部分共24章，第1部分（1-10章）对PLAXIS2DAE程序的主要功能特性及相应的各级菜单进行全面介绍，详细讲解从输入土层、设置结构、指定材料参数、施加荷载、设定(塑性、渗流、动力)边界条件、划分网格，到设置计算阶段、设置计算控制参数、执行计算和输出计算结果等整个分析过程中涉及到的各项操作细节。第2部分（11-24章）讲述如何使用PLAXIS2DAE程序对各类岩土工程问题进行分析。该部分共包括14个示例，涵盖各类典型岩土工程问题，如软粘土地基上基础沉降、基坑降水开挖支护、路堤填筑过程固结与稳定性分析、新奥法隧道开挖支护、库水骤降坝体稳定性分析以及建筑物自由振动和抗震分析等，涉及了程序的大部分功能特性。本书可作为岩土工程相关领域的高年级本科生和研究生教材，也可作为从事岩土工程设计、咨询的工程师和科研人员的参考书。

目录

第1部分 功能特性
第1章PLAXIS 2D软件简介
第2章一般说明
2.1单位和符号规定
2.2文件管理
2.3帮助工具
第3章输入程序概述
3.1启动输入程序
3.2"输入"程序的界面
3.3菜单栏中的菜单
3.4输入程序的结构--模式
3.5绘图区中的模型
3.6命令行一般信息
3.7浏览器
第4章地层模拟--土模式
4.1调整模型边界
4.2创建钻孔
4.3土层
第5章荷载和结构--结构模式
5.1辅助工具
5.2几何对象
5.3荷载
5.4指定位移
5.5动力荷载
5.6结构单元
5.7隧道
5.8设计方法
5.9水力条件
5.10热条件
5.11流函数
5.12热函数
5.13导入几何模型
第6章材料属性和材料数据库
6.1土和界面模拟
6.2不排水行为模拟
6.3土工试验模拟
6.4板材料数据组
6.5土工格栅材料数据组
6.6 Embedded beam row材料数据组
6.7锚杆材料数据组
6.8为几何构件指定材料数据组
第7章网格和计算
7.1网格生成--网格模式
7.2定义计算阶段
7.3分析类型
7.4加载类型
7.5水压力计算
7.6温度计算
7.7加载步骤
7.8计算控制参数
7.9水力条件
7.10几何配置--分步施工模式
7.11计算中使用设计方法
7.12开始计算
第8章输出程序概述
8.1输出程序的界面布局
8.2菜单栏中的菜单
8.3命令行中的一般信息
8.4输出程序中的工具
8.5显示区
8.6输出程序中的视图
8.7报告生成
8.8生成动画
第9章输出程序的输出结果
9.1单元关联图
9.2变形
9.3应力
9.4结构和界面
第10章曲线
10.1选择曲线点
10.2生成曲线
10.3曲线格式设置
10.4格式设置选项
10.5重新生成曲线
10.6一张曲线图中生成多条曲线
第2部分 应用实例
第11章砂土地基上圆形基础的沉降分析
11.1工程概况
11.2工况A：刚性基础
11.3工况B：柔性基础
第12章水下基坑开挖分析
12.1几何模型
12.2生成网格
12.3执行计算
12.4查看结果
第13章拉锚地连墙支护基坑降水开挖分析
13.1几何模型
13.2生成网格
13.3执行计算
13.4查看结果
第14章软土地基上路堤填筑稳定性分析
14.1几何模型
14.2生成网格
14.3执行计算
14.4查看结果
14.5安全性分析
14.6使用排水线
14.7更新网格 + 更新水压分析
第15章盾构隧道地表沉降及其对桩基的影响分析
15.1几何模型
15.2生成网格
15.3执行计算
15.4查看结果
第16章新奥法隧道施工过程模拟分析
16.1几何模型
16.2生成网格
16.3执行计算
16.4查看结果
第17章库水骤降坝体稳定性分析
17.1几何模型
17.2生成网格
17.3执行计算
17.4查看结果
第18章拉锚地连墙支护基坑降水开挖分析-ULS
18.1几何模型
18.2执行计算
18.3查看结果
第19章坝体渗流分析
19.1几何模型
19.2生成网格
19.3执行计算
19.4查看结果
第20章板桩墙基坑渗流分析
20.1几何模型
20.2生成网格
20.3执行计算
20.4查看结果
第21章降水条件下土体饱和度变化分析
21.1几何模型
21.2生成网格
21.3执行计算
21.4查看结果
第22章简谐动力荷载下弹性地基动力分析
22.1几何模型
22.2执行计算
22.3查看结果
第23章打桩效应动力分析
23.1几何模型
23.2生成网格
23.3执行计算
23.4查看结果
第24章建筑物自由振动及地震分析
24.1几何模型
24.2生成网格
24.3执行计算
24.4查看结果
第25章通航船闸热膨胀分析
25.1输入
25.2网格生成
25.3计算
25.4计算结果
第26章冻结法隧道热-流耦合分析
26.1输入
26.2网格生成
26.3计算
26.4计算结果
26.5查看计算结果步骤
附录PLAXIS 2D程序安装指南
参考文献

前言/序言

随着近几年中国经济飞速发展，尤其是城镇化的发展，国家对城乡建设和基础设施建设大举投入，在城建、交通和港口等众多领域不断涌现出大型岩土工程项目，随之引发的工程事故和经济损失也越来越多。因此，对于地质条件、施工工况和周边环境等比较复杂的岩土工程项目，尤其是大型项目，在确定设计施工方案之前，进行方案比选、预判关键变形受力部位并提出改进建议，以及在项目实施过程中，对突发工程事故原因进行分析判断，提出并验证应对措施的合理性和有效性等，以确保施工的安全、顺利进行，已逐渐成为整个工程项目中必不可少的重要环节，相关的监测技术、试验研究也越来越受到重视。这就需要能够模拟整个施工过程、能够考虑复杂荷载工况及地下水条件、考虑土�步峁瓜嗷プ饔眉傲鳘补恬詈献饔玫淖ㄒ档难彝练治鋈砑�来辅助我们完成这些工作。同时，随着理论研究与工程经验的不断积累与发展，业内专家学者及专业技术人员也逐渐认识到，单纯依靠常规的传统算法已经无法满足日益复杂的岩土工程项目的计算分析需求，在各类岩土工程的设计施工方案的专家评审会上，已普遍要求使用岩土有限元程序进行分析校核。
在众多有限元程序中，PLAXIS软件以其专业性、友好性和优质性广受用户的认可。与ANSYS和ABAQUS这类大型通用有限元软件不同，PLAXIS始终专注于岩土工程问题解决方案，如果说前者所走的是“博、广、通”的路线，那么PLAXIS走的则是一条“专、精、深”的路线。PLAXIS拥有更全面丰富的岩土本构模型和专门针对岩土工程分析特点设计的易于使用的操作界面。与此同时，它的计算内核稳定且高效，其计算结果可靠性在国际岩土工程界得到广泛认可。近年来，PLAXIS软件在国内大型岩土工程项目应用中已经充分展示了它的专业性和高品质。
PLAXIS软件是由荷兰公共事业与水利管理委员会提议，于1987年由荷兰Delft工业大学开始研发，最初是为了解决荷兰本地的与软土相关的岩土模拟分析问题。1993年，PLAXIS公司正式成立，并于1998年发布第1版Windows系统的PLAXIS软件。同时，着手三维计算内核的研发，并在2001年、2004年逐步推出PLAXIS三维隧道分析程序（3DT）、三维基础程序（3DF）。随着技术的不断累积，2015年，PLAXIS公司又推出了新一代PLAXIS软件PLAXIS 2D 2015和PLAXIS 3D AE，二者的操作界面基本一致。
至今，PLAXIS软件已广泛应用于各种岩土工程项目，如：基坑、挡墙、边坡、抗滑桩、隧道、桩（筏）基础、码头工程等，并得到世界各地岩土工程师的认可，成为其日常工作中不可或缺的数值分析工具。以我国香港地区为例，PLAXIS程序一直是香港屋宇署（Buildings Department of the Government of Hong Kong）的官方认证岩土分析软件之一。截至2012年年初，世界范围内PLAXIS用户多达16000多家，其中我国国内用户已有百余家，涵盖了铁路、电力、石化、建筑、航务、市政等多个行业。
我们在2015年2月和10月相继出版了《PLAXIS 3D基础教程》与《PLAXIS高级应用教程》，填补了国内PLAXIS 3D教程与PLAXIS高级教程的空白。PLAXIS 2D 2015软件与旧版软件在交互界面、操作方式上已有很大不同，分析功能也更加丰富和完善，为此，我们编写了这本《PLAXIS 2D基础教程》。
为了便于广大工程师与学者能够尽快熟悉和使用PLAXIS 2D软件，本书系统而详细地讲解了PLAXIS 2D各项功能和常见工程项目中的应用方法。全书分为两个部分：功能特性和应用示例。第1部分功能介绍（1~10章），第1、2章介绍程序的概况和一般规定；第3~6章讲述输入程序中的土、结构等建模功能和材料属性设置等前处理功能；第7章讲述网格划分和计算设置；第8~10章讲述输出程序的界面、输出结果及生成曲线等后处理功能。第2部分应用示例（11～26章）以16个典型岩土工程问题为例，深入讲述利用PLAXIS 2D进行实际岩土工程计算分析的方法流程，包括模型构建、参数取值、计算条件设定及计算结果输出与分析的全过程。另外，在附录中给出了程序的安装说明及相关问题解决方法。
本书的编写由刘志祥与张海清完成。感谢中国建筑标准设计研究院北京金土木信息技术有限公司各位领导对本书的重视与大力支持；感谢前同事卢萍珍在早些年所做的工作；最后要感谢国内的广大PLAXIS用户，你们对新版PLAXIS 2D中文教程的需求正是我们编写本书的动力源泉。
由于编者水平和时间的限制，书中难免存在错漏之处，敬请广大读者批评指正。也请您在发现错误后反馈给我们，以便再版时进行更新与修正，再次感谢广大读者。
编者
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