地应力平衡图解

*initial conditions,type=stress,input=0.csv

mdb.models['Model-1'].setValues(noPartsInputFile=ON)

（将网格划分精密一些，地应力平衡精度更高一些，2010-7-12注）

注意：导入的inp、csv或其他文件里不得有空行，否则会出现element 0。允许有空格。 --------------------------------------------------------------------

方法一：

桩土地应力平衡不容易通过，可先直接指定应力： *initial conditions,type=stress,geostatic Set-pile-soil,0,0,-510000,30,0.6,0.6

将桩土摩擦系数设为0，容易平衡，输出含有应力s11、s22等的应力文件；

导入应力文件，将摩擦系数提高为一个较小的数值（低于正常的摩擦系数），再计算，输出应力文件； 再提高摩擦系数，导入应力文件，计算，重复上述操作，直到摩擦系数达到正常值。

上述如果不行，可以干脆将桩与的接触改为tie，2010-8-18的模型按照上面的步骤操作不行，后来tie就可以了，且收敛的速度很快。

桩土之间用摩擦容易出现“The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element.”的错误。 而用tie，对于动力学更容易收敛，一般不会出现上述错误提示（2010-8-19的锤击桩模型将土分为内外两层，内层网格密度与桩划分的密）。

方法二：桩土地应力平衡方法：（建议此法） 1、按照实际工程要求建立桩土模型model-1； 2、模型树上的model-1上面copy，复制成另外一个模型model-2； 3、把mode-2里的所有与土无关的东西全部删除，包括part、assembly、set、interaction、load等； 4、在load模块的BC里约束原来土与桩接触的面，约束住土不要进入桩孔内（竖向不要约束）； 5、注意：土不能受到重力方向的约束，包括土四周的边界，让土自由下沉。 6、不用导入初始应力，提交model-2的job，产生应力文件-2，编辑成ABAQUS要求的格式； 6、将应力文件-2导入model-1，提交计算model-1的job，产生应力文件-1，编辑成ABAQUS要求的格式，重新导入model-1，提交，平衡完毕； 7、删除辅助用的model-2及其产生的文件。

该法通过率高，精度高（2010-8-19用锤击桩模型试算，用此法平衡达到10e-4，而用其它方法平衡的精度达10e-3）。 问题：2010-8-19的模型（锤击桩内外土tie的模型）用该法没有平衡成功，还是用方法一平衡成功。 地应力平衡方法：

第一步：建立模型，材料，分析步（GEOSTATIC）

第二步：施加荷载，LOAD，选择施加重力GRAVITY，在你想施加重力的方向输入数值9.8Y

第三步：在命令行中输入mdb.models['模型名字'].setValues(noPartsInputFile=ON) (请严格按照这个格式，注意大小写的字母) ，例如：

mdb.models['Model-1'].setValues(noPartsInputFile=ON) 第四步：提交J0B，完成后

第五步：按以下步骤,Roport---Report Field Output---选中S11,S22,S33,S12,S13,S23---Name:XX.INP ---Write中选择Field Output-------------ok!!!

第六步：用软件(推荐使用UltraEdit很好编辑的)打开XX.INP[注：先用UltraEdit打开，删除中间的英文，再用excel打开]，保存格式内容

单元号 S11 S22 S33 S12 S13 S23 （请注意，在保存内容中没有这一行的） 1 , . , . , . , . , . , . 2 , . , . , . , . , . , . . , . , . , . , . , . , . . , . , . , . , . , . , .

这个结果文件是最重要的，在所保存的文件中只有数值部分，没有英文字母，没有 上面那个“单元号”这一行，而且单元号前面也没有什么PART名字什么的，就是1，2. .......这些数字。 例如：

}

另存为0.csv

第七步：在ABAQUS----Model---Edit keywords---Model-1(这就是你的Model名字)---在材料属性后面 加上：

*initial conditions,type=stress,input=0.csv 完成

第八步：重新提交JOB，OK

第九步：如果你还没有成功的话，那我只能说----------------我无语了。：）

ABAQUS的这项功能确实很不错。：）这个功能让基坑开挖、隧道开挖等的初始应力，开挖后的残余应力很好的显示；也可以很好的模拟铁路设计中的工后沉降的概念，在地应力平衡后，加上荷载所得沉降即为工后沉降；也很好的模拟了桩土复合地基的问题，如果没有初始应力的模拟，使土对桩产生了挤压应力，从而通过设定摩擦系数就可以模拟了桩与土之间的摩擦力；除此之外，在进行挡土墙计算时也需要ABAQUS的这项功能，反正很多都用得着。

希望我的建议能帮助初学者（其实我也是初学者，呵呵）很快掌握这个技巧。

PS：对于复杂的接触等模型，没有地应力平衡会导致模型在自重作用下单元严重变形，可以先将模型中所有的part定义set-all，再在inp中加入 *initial conditions,type=stress,geostatic Set-all,0,0,-510000,30,0.6,0.6

再回到第三步就行了。以上就是地应力迭代。

对于成层土建模，在part模块里面用分割工具将土割成几块，再将材料属性分别赋给各块。再地应力平衡ok。

**********************************************************************

*el print s,

*initial conditions,type=stress,geostatic Set-all,0,0,-510000,30,0.6,0.6

*initial conditions,type=stress,geostatic Set-pile,0,0,-250000,10,0.2,0.2 Set-soil,0,0,-255000,15,0.6,0.6

一个part分层土地应力平衡

Part-1是个部件，要在assembly组装成实体instance，instance的名字一般是在部件的名字后面加“-1”，例如部件part-1形成实体part-1-1。

两个part分层土地应力平衡

另外一种方法

1：在命令行中输入mdb.models['模型名字'].setValues(noPartsInputFile=ON) (请严格按照这个格式，注意大小写的字母) 2：提交J0B，完成后

3：按以下步骤,Roport---Report Field Output---选中S11,S22,S33,S12,S13,S23---Name:XX.INP ---Write中选择Field Output-------------ok!!!

以上3个步骤可以代替以下命令： *el print s,

手工输入地应力平衡

*initial conditions,type=stress,geostatic Set-pile,0,30,-500000,10,0.2,0.2 set-soil,0,30,-540000,0,0.6,0.6

对于很厚的土层必须先进行地应力平衡，否则有些单元会出现过大的扭曲变形，最后运算不了，出现ERROR: FIXED TIME INCREMENT IS TOO LARGE（即使在step中打开非线性开关也不行），必须先手工输入地应力平衡初始条件，见上面。在inp中加入 *el print s,

将各单元的应力导出（*.csv），再*initial conditions,type=stress,input=*.csv导入初试应力（程序自动将取排在后面的初始应力为准，自动把第一个初始应力除去如下图，*initial conditions,type=stress,geostatic和下面一行自动被除去），这样迭代平衡效果非常好。

对于采用c3d8等非缩减积分单元，会出现如下图的应力文件：

用下面的方法就OK：（不要选择积分点，而是质心）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pnf8.html