آموزش پلکسیس.pdf

PLAXIS-2Dافزار نرم کاربرديآموزش

2011

معرفی -1

PLAXIS ها و بررسی منظور تحلیل تغییرشکل طور تخصصی به افزار المان محدودي است که به نرمتوان یک مدل پیچیده المان محدود را می. هاي ژئوتکنیکی گسترش یافته است پایداري در پروژه

هاي مورد نظر را استخراج راحتی با استفاده از طی کردن مراحل ساده گرافیکی ایجاد کرده و خروجی به. شود انجام میافزار توسط نرم) هاي عددي بر پایه روش(طور اتوماتیک تمامی مراحل محاسباتی به. کرد

دهد که با صرف چند ساعت آموزش، بتوانند به راحتی از این امکان را می مبتدياین ویژگی، به کاربران .افزار استفاده کنند این نرم

کاربران باید . آشنا شوند PLAXIS-2Dافزار که با نرمکند این مجموعه به کاربران مبتدي کمک میاین . آشنایی کافی با اصول مکانیک خاك را داشته و همچنین قادر به کار کردن در محیط ویندوز باشند

هاي مدل دهد و به جزئیات هاي محدود را شرح نمی از روش المان) تئوري(مجموعه اطالعات نظري هاي واقعی، امکان آشنایی کاربردي با پردازد، بلکه با مثال افزار هم نمی مورد استفاده براي خاك در نرم

PLAXIS-2D آورد را فراهم می.

اي اي روي خاك ماسه نشست پی دایره -2

اي است که اي روي خاك ماسه در این فصل، اولین مثال در نظر گرفته شده، تحلیل نشست پی دایرهدر این بخش، مراحل ساخت هندسه . شود محسوب می PLAXISاولین قدم براي آشنایی کاربردي با

هاي محدود و ارزیابی نتایج هاي محدود، انجام محاسبات المان المان) مش(بندي مدل، تولید شبکههاي آتی مورد دست آمده از این فصل، در فصل اطالعات به. شود خروجی با جزئیات کامل شرح داده می

طور کامل به اتمام رسانده و سپس ین الزم است ابتدا این فصل را بهبنابرا. استفاده قرار خواهد گرفت .هاي بعد شوید وارد فصل

: اهداف

شروع کردن یک پروژه جدید.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

http://www.novapdf.com


شناسی خاك با استفاده از ویژگی ایجاد وضعیت چینهGeometry Line.

تعریف شرایط مرزي

کولمب -مدل مور(تعیین مشخصات مصالح خاکی و نسبت دادن آن به خاك.(

هاي از پیش تعیین شده تعریف جابجایی.

ساخت پی با استفاده از ویژگیPlate.

تعیین مشخصات پی و نسبت دادن آن به پی.

ایجاد بارهاي واردشده بر پی

بندي کلی اصالح درشتی شبکه

هاي اولیه با استفاده از ضریب تعیین تنشk0.

خمیري(تعریف محاسبات پالستیک.(

اصالح مقادیر بارها در فاز محاسباتیفعال کردن و.

مشاهده نتایج محاسبات.

انتخاب نقاط براي ترسیم نمودارها.

تغییر شکل -بار"ایجاد منحنی".

هندسه - 2-1

. نهاده شده است) 1-2مطابق شکل (متر 4اي از ماسه به ضخامت متر، روي الیه 1اي با شعاع یک پی دایرههدف از این مثال، تعیین . اقع شده که تاعمق زیادي امتداد یافته استاي، سنگ بستر و زیر الیه ماسه

محاسبات براي . هاي ایجاد شده در خاك است که به علت بارگذاري پی پدید آمده است ها و تنش جابجاییالیه سنگی در این . هندسه مدل در هر دو حالت یکسان خواهد بود. شود پذیر انجام می پی صلب و انعطاف

براي . شود اي استفاده می از شرایط مرزي مناسب در کف الیه ماسهجاي آن شود؛ به ظ نمیمدل لحا .متر لحاظ شده است 5جلوگیري از ایجاد تداخل مرزهاي بیرونی، شعاع مدل در جهت افقی




اي اي واقع شده روي الیه ماسه هندسه پی دایره -1-2شکل

پی صلب: حالت اول - 2-2

صورت تورفتگی در این حالت، نشست پی به. شود سختی پی بسیار زیاد است میدر حالت اول فرض این روش باعث ایجاد یک مدل . شود جاي مدل کردن خود پی محاسبه می اي به یکنواخت در باالي الیه ماسه

روهاي گونه اطالعاتی از نی براي مثال هیچ: شود که براي اولین تمرین مناسب بوده، ولی معایبی دارد ساده میپردازد که مدل پذیر می حالت دوم به بارگذاري خارجی روي پی انعطاف. دهد دست نمی اي پی به سازه

.آید تري نسبت به این حالت به حساب می پیشرفته

ها ورودي -1- 2-2

یا پروژه دهد که یک پروژه جدید را آغاز و باز شده و این امکان را می Quick Selectافزار، پنجره با باز کردن نرم ).2-2شکل (از قبل موجود را باز کنیم




)Quick Select(پنجره انتخاب سریع -2-2شکل

دو شاملشود که اي گشوده می پنجره. کلیک کنید) Start a new project(بر روي گزینه شروع پروژه جدید ).4-2و 3-2هاي شکل(است ) Model(و مدل ) Project(پروژه )Tab( تب

پروژهمشخصات

این کار در پنجره مشخصات . لین گام در هر تحلیلی، مشخص کردن پارامترهاي کلی مدل المان محدود استاوها، ریف مسأله، نوع مدل، نوع المانتنظیمات این بخش شامل تع. شود انجام می) Project properties(پروژه

.شود گیري و اندازه محیط می واحدهاي اندازه

از پنجره مشخصات پروژه) Project tab(پروژه تب - 3- 2شکل

:براي تنظیمات مناسب محاسبات پی مراحل زیر را انجام دهید

در تب پروژه)Project tab ( در قسمتTitleبراي مثال بنویسید ، :Lesson1 و در قسمتComments .Settlement of circular footing: بنویسید

در قسمتGeneral Options جا که این مثال، از آن. ها را مشخص نمود نوع مدل و نوع المان، بایداي گره 15ها را و نوع المان) Axisymmetry(اي است، نوع مدل را تقارن محوري مربوط به یک پی دایره

)15-Node (انتخاب کنید.

در قسمت شتاب)Acceleration( مربوط به شتاب جاذبه زمین °90-، مقدار ثابت)است) ینرو به پای .هاي مستقل دیگري را نیز وارد نمود که در این مثال باید مقادیر توان شتاب عالوه بر شتاب زمین، می

.صفر داشته باشند




حال، دکمهNext را فشار داده و یا تبModel را انتخاب کنید.

درModel Tabواحد طول(فرض ها را تغییر ندهید ، در قسمت واحدها، پیش=mواحد نیرو ،=kN و واحد ).Day=زمان

در قسمت ابعاد هندسی)Geometry Dimensions (مقادیر زیر را وارد کنید:

Xmin= 0.0 , Xmax= 5.0 , Ymin= 0.0 , Ymax= 4.0

بندي در قسمت شبکه)Grid (ماتریسی از نقاط ،بندي هر شبکه . ها قابل تنظیم است فاصله بین شبکهفاصله این نقاط در قسمت . توانند نقاط مرجع باشند کند که این نقاط می را روي صفحه ایجاد می

Spacing هاي کوچکتري تقسیم شود و تعداد این تواند به قسمت هر قسمت خود می. قابل تنظیم استفرض ل از مقادیر پیشدر این مثا. شود لحاظ می Number of snap intervalsها در بندي تقسیم

. استفاده شود

دکمهOk تواند شود که مدل هندسی می حال محیطی فراهم می. را فشار داده تا تنظیمات اعمال شود .در آن ترسیم شود

از پنجره مشخصات پروژه) Model tab(تب مدل -4-2شکل

: تذکرتوان نیاز به تغییر در مشخصات پروژه بود، می) مثالً اشتباه وارد کردن مشخصات پروژه(اگر به هر علت

.به آن دسترسی پیدا کرد Fileاز منوي

:طرح هندسی




شود که مبدأ مختصات و جهت محورها در آن که تنظیمات کلی انجام شد، محیط ترسیمی ظاهر می بعد از اینتواند در هر هندسه مدل می. به سمت باال کشیده شده است yبه سمت راست و محور xمحور . مشخص است

هاي موجود هاي نوار ابزار و یا گزینه توان از دکمه براي ایجاد اشیاء مختلف می. جایی از محیط ترسیم ایجاد شودصورت این ، در غیر اینفعال است Geometry lineبراي یک پروژه جدید دکمه . استفاده کرد Geometryدر منو

منظور ساخت هندسه مناسب، مراحل به. انتخاب شود Geometryتواند از نوار ابزار دوم و یا از منوي گزینه می :زیر را طی کنید

.را انتخاب کنید Geometry lineگزینه

ید که مطمئن شو. اکنون به شکل یک مداد درآمده، در مبدأ مختصات قرار دهید نما را که هم مکان×0.0واحدها در نوار وضعیت حال .کلید سمت چپ موس را فشار دهیدبار را نشان داده و یک 0.0

.ساخته شده است) 0شماره (نقطه هندسی اول : تذکر

توان نیاز به تغییر در مشخصات پروژه بود، می) مثالً اشتباه وارد کردن مشخصات پروژه(اگر به هر علت .به آن دسترسی پیدا کرد Fileاز منوي

در امتداد محورx کلید چپ موس را فشار دهید تا نقطه دوم . حرکت کنید) 0.0;5.0(، تا محل .شود ساخته می 1و 0طور همزمان خط اول بین نقاط به. ساخته شود) 1شماره(

به سمت باال حرکت کرده و کلیلک کنید) 4.0;5.0(تا نقطه.

سمت چپ حرکت کرده و دوباره کلیلک کنیدبه ) 4.0;0.0(تا نقطه.

این جا که از آن. بازگشته و دوباره کلید سمت چپ موس را فشار دهید) 0.0;0.0(درنهایت به نقطهایجاد 3و 0شود و تنها خط جدیدي بین نقاط نقطه قبالً ساخته شده، نقطه جدیدي ایجاد نمی

.کند شده را تشخیص داده و رنگ روشنی در آن ایجاد می افزار محیط بسته ساخته نرم. گردد می

متوقف شود معملیات ترسیکلید سمت راست موس را فشار داده تا.

:تذکرابتدا از نوار . توانند اصالح و یا حذف شوند ها و خطوطی که در جاي مناسب قرار ندارند می نقطه

براي جابجایی خط و یا نقطه، خط و یا نقطه مورد نظر را . را انتخاب کنید Selection ابزار دکمهبراي حذف نقطه و یا خط، نقطه و یا خط مورد نظر . انتخاب کرده و آن را به محل مورد نظر بکشید

.را روي صفحه کلید فشار دهید <Delete>را انتخاب و کلید




واقع در نوار ابزار حذف Undoتوانند توسط دکمه عملیات ترسیم ناخواسته و اشتباهی، می. دهیم را فشار می Undoدکمه Editاین صورت که بعد از انتخاب عمل اشتباه از منو به. شوند

.صفحه کلید نیز استفاده کرد <Ctrl-z>توان از کلید چنین می همهنگام ترسیم خط ایجاد <Shift>یا قائم را با نگاه داشتن دکمه توان خطوطی کامالً افقی و می .کرد

توانید شما می. شود ها نمی ها، انکرها و یا تونل ها، ژئوگریدها، اینترفیس ها، مفصل هندسه پیشنهادي شامل صفحه .این موارد را در نوار ابزار دوم پیاده کنید

: تذکر

بندي المان محدود کامل شود؛ به این معنا که ابتدا باید شرایط شبکهمدل هندسی باید قبل از ساخت .مرزي و پارامترهاي مدل به مدل هندسی اعمال شود

:شرایط مرزي

دو نوع شرایط براي مسائل تغییرشکل، . وجود دارد Loadsشرایط مرزي در نوار ابزار دوم و در منوي .و بارهاي از پیش معلوم هاي از پیش معلوم تغییرشکل: مرزي وجود دارد

زمانی که در یک مرز، هیچ شرط . اصوالً همه مرزها باید در هر جهت داراي یک شرط مرزي باشندبه این معناست که بار وارده بر این مرز صفر بوده و ) مرز آزاد(مرزي آشکاري نسبت داده نشود

.ها در این مرز آزاد است تغییرشکلها در مدل، نامعین باقی بمانند، برخی از نقاط هندسه باید غییرشکلبراي جلوگیري از شرایطی که ت

هاي از پیش معلوم، حالت ترین حالت تغییرشکل ساده. هاي از قبل معلوم باشند داراي تغییرشکل. هاي غیر صفر را نیز به برخی نقاط نسبت داد تغییرشکل توان می .است) هاي صفر تغییرشکل(گیرداري

معلوم غیر صفر، صورت تغییرشکل از پیش اي به ست پی صلب در باالي الیه ماسهدر این مسأله، نش .شود سازي می شبیه

:هاي زیر را بردارید گامبراي ایجاد شرایط مرزي در این مسأله،

.را انتخاب کنید Standard fixities، گزینه Loadsاز نوار ابزار با منوي




گیرداري کامل را در مرز پایینی و حالت غلطکی را در مرزهاي قائم افزار حالت در نتیجه این امر، نرم)ux=0; uy=free (صورت دو خط موازي که عمود بر ص، به خاگیرداري در یک جهت . کند ایجاد می

صورت دو خط موازي و که مرزهاي غلطکی، به شود؛ در حالی جهت گیرداري هستند نمایش داده می .شوند متقاطع نشان داده می صورت خطوط گیرداري کامل به

: تذکراین روش سریع بوده و . رسد نظر می براي اکثر کارهاي ژئوتکنیکی مناسب به Standard fixitiesگزینه

.کند شرایط مرزي استانداردي را ایجاد می

.را انتخاب کنید Prescribed displacements، گزینه Loadsاز نوار ابزار یا منوي انتقال داده و دکمه سمت چپ موس را فشار دهید) 4.0;0.0(س را به نقطه نماي مو مکان.

رسیده و دوباره کلیک کنید) 4.0;1.0(حرکت کرده تا به نقطه در امتداد خط باالي مدل.

کلیک کرده تا این عملیات متوقف شود راست.

، در جهت قائم )متر 1( واحد 1معلوم به بزرگی ها، جابجایی روبه پایین از پیش در نتیجه این حرکتصورت بردارهایی از نقطه مبدأ تا جایی که حرکت ها به این جابجایی. شود در باالي مدل ایجاد می

.شود موس را دادمه دادیم، ایجاد می

مدل هندسی در پنجره ورودي - 5- 2شکل

: تذکرکلیک بر روي خط و دابل Selectionمعلوم را با کلیک بر روي گزینه توان مقدار تغییرشکل از پیش می




پنجره جدیدي گشوده Selectاز منوي Prescribed displacementsبا انتخاب . مورد نظر تغییر داد .دهد ات را می شده و امکان تغییر .و در ابتدا فعال نیست) 2-2-2بخش (شود معلوم در مراحل محاسباتی فعال می تغییرشکل از پیش

:مشخصات مصالح

براي خاك و پارامترهاي مناسبی براي مصالح انتخاب و به سازي رفتار خاك، باید مدل مناسبی منظور شبیه بهو سري ) Material data sets(هاي مصالح ، مشخصات خاك در سري دادهPLAXIS 2Dدر . ها نسبت داد آن

ها، یک سري از پایگاه داده .شوند میذخیره ) Material database(مصالح هاي پایگاه دادههاي گوناگون در داده...) ها، انکرها، ژئوگریدها و ها، صفحه مانند دیوار(ها براي سازه. به یک یا چند محیط اختصاص یابد تواند داده می

هاي متفاوتی نیز هاي مختلف مشخصات متفاوتی داشته و در نتیجه سري داده گونه است؛ اما سازه روند همینها، انکرها و ها، صفحه هاي مربوط به خاك، اینترفیس تفاوت بین سري داده PLAXIS 2D. خواهند داشت

. دهد ژئوگریدها را تشخیص می

بندي، همه قبل از ایجاد شبکه. شود هاي مصالح معموالً پس از ایجاد شرایط مرزي انجام می ساخت سري داده . اجزاي مدل باید داراي مشخصات باشند

هاي سري دادهتوان به ، میMaterialsاز نوار ابزار و یا انتخاب همین گزینه از منوي Materialsبا انتخاب گزینه :اي مراحل زیر را طی کنید سري مصالح الیه ماسهبراي ساخت . دست پیدا کردورودي مصالح

.شد گشوده خواهد) 6-2شکل ( Material setsاز نوار ابزار پنجره Materialsبا انتخاب گزینه




Material setsپنجره -6- 2شکل

در این پنجره، گزینهNew بخش 5پنجره با در این صورت یک . را فشار دهید)Tab( General ،Parameters ،Flow Parameters ،Interfaces وInitial شود پدیدار می.

در بخشGeneral در قسمت ،Identification کلمه ،"Sand "تایپ کنید را.

براي این مثال مناسب ) شده زهکشی(و شرایط زهکشی ) کولمب -مور(فرض مدل مصالح پیشحالت .رسد نظر می به

در بخشGeneral در قسمت 1-2مشخصات مناسبی را مطابق جدولGeneral properties وارد ).7-2شکل (کنید

دکمهNext را فشار داده و یا به بخشParameters مشخصاتی . را وارد کنیدرفته تا پارامترهاي مدل .دارد) کولمب -جا مدل مور در این(شده انتخابشود بستگی به مدل رفتاري جا وارد می که در این

وارد کنید) 8-2مطابق شکل (را در این قسمت 1-2پارامترهاي جدول.




)اي الیه ماسه(مشخصات مصالح - 1-2جدول

Generalبخش - 7- 2شکل

Parametersبخش - 8- 2شکل




ز یفرض شده و هیچ فصل مشترکی ن شده صورت زهکشی بهجا که در این مثال، مشخصات مصالح از آن. را رها کرد) Tabs(ها توان بقیه بخش کند، می وجود نداشته و شرایط اولیه براي این مثال صدق می

.هاي مصالح ورودي ثبت شود را فشار داده تا سري داده Okدکمه

هاي مربوط به سري داده“sand” را از پنجره“Material sets” اي حیط بستهبا موس کشیده و در مرنگ محیط عوض (مطمئن شوید که این کار انجام شده باشد . و رها کنید اي است بکشید که ماسه

).شود می

دکمهOk را در پنجره“Material sets” را فشار داده تا این پنجره بسته شود. :تذکر

. قابل اصالح هستند Editبا استفاده از دکمه Material setsهاي موجود از طریق پنجره سري داده Material، پنجره Changeروش دیگر اصالح، با دوبار کلیک کردن در محیط است؛ با انتخاب دکمه

sets دهد گشوده شده و امکان اصالح را می.

:بندي تولید شبکه

PLAXIS 2Dافزار نرم. طور کامل ساخته شد، شبکه المان محدود قابل ساختن است دل بهزمانی که هندسه م . دهد امکان ساخت شبکه تمام اتوماتیک را می

:منظور تولید شبکه، مراحل زیر را طی کنید به

Mesh generation setupرا انتخاب تا پنجره Global coarseness، گزینه Meshدر منوي -1 .پدیدار شود

.را انتخاب کنید Coarseگزینه Element distributionاز منوي -2

بندي شود که در آن شبکه بعد از تولید شبکه، پنجره دیگري گشوده می. ، کلیک کنیدGenerateروي -3 ).9-2شکل (شود ایجاد شده، نمایش داده می

.ازگردیدب) geometry input mode(را فشار داده تا به حالت هندسه ورودي Closeدکمه -4

انجام محاسبات -2- 2-2




ها بسته شده و برنامه محاسبات و ذخیره اطالعات ورودي، برنامه ورودي Calculationsبعد از کلیک بر روي تب ، یک تیتتر Project propertiesفرض، براي پروژه، در قسمت طور پیش افزار به توجه شود که نرم. شود آغاز می

.کند انتخاب می

اي بندي المان محدود متقارن در اطراف پی دایره شبکه - 9- 2شکل

:تذکر .صورت کلی و یا موضعی وجود دارد هایی براي ریزتر کردن شبکه به ، گزینهMeshدر منوي

اگر اصالحاتی روي هندسه، در این مرحله انجام . در این مرحله نیز امکان اصالح هندسه وجود دارد ).regenerated(مجدداً ایجاد شود شود، شبکه المان محدود باید

Classical modeفرش، گزینه طور پیش به). 10-2شکل (شود گشوده می Select calculation modeپنجره . دهیم را فشار می OKبراي مثال پیش رو، این گزینه مناسب بوده و بنابراین . انتخاب شده است




Select calculation modeپنجره -10- 2شکل

.باشد می 11- 2مطابق شکل ) Calculations(پنجره محاسبات

Calculation پنجره -11- 2شکل

تواند شامل روند؛ که می کار می براي تعریف فاز محاسباتی به Multipliersو General ،Parametersهاي تبفازهاي محاسباتی براي هر پروژه . بارگذاري، ساخت، حفاري، زمان تحکیم و یا محاسبات ضریب اطمینان باشد

شده، در لیستی که در پایین پنجره وجود دارد نمایش تمام فازهاي محاسباتی تعریف. متعددي قابل تعریف است .رود کار می منظور مشاهده حالت واقعی هندسه، به ، بهPreviewتب . شود ه میداد




طور کلی، شرایط اولیه شامل شرایط اولیه آب زیرزمینی، شرایط هندسی اولیه و به: شرایط اولیه: یهفاز اول -ین نیازي به اي خشک بوده و بنابرا شود الیه ماسه در مثال اخیر، فرض می. هاي مؤثر اولیه است شرایط تنش

.هاي اولیه تعریف شوند اما بایستی تنش. تعریف شرایط اولیه آب زیرزمینی نیست

در این مثال نیز از همین روند استفاده . بنا نهاده شده است K0فرض، محاسبات این قسمت بر پایه طور پیش به* .شود می

:تذکر) و در صورت وجود الیه فریاتیک(هاي موجود خاك ، تنها در مواردي قابل اجراست که الیه K0روند

.مراجعه کنید Bبه پیوست K0مشاهده اطالععات بیشتر در مورد براي . افقی باشند

.فرض را تغییر ندهید ، مقادیر پیشParametersدر تب *

قرار دهید؛ به این معنا که کل وزن 1را برابر ΣMweight، مقدار کل وزن خاك Multipliersدر تب * .کار رفته است هاي اولیه به خاك در محاسبه تنش

پی: 1فاز -

، PLAXIS 2D. مورد نیاز است) پالستیک(منظور بررسی نشست پی در این تحلیل، محاسبات خمیري بهدر بیشتر .موسوم است Load advancementراه ساده و مناسبی براي روند بارگذاري اتوماتیک دارد که به

سازي فرورفتگی پی، منظورشبیه حین تحلیل خمیري، به. موارد کاربردي و واقعی، این پروسه مفید خواهد بود :منظور تعریف فاز محاسبات، روند زیر را انجام دهید به. شوند هاي ازپیش معلوم فعال می تغییرشکل

.فاز اولیه، فاز جدیدي آغاز گردد را انتخاب کرده تا پس از Nextگزینه *

:تذکر .قابل افزودن یا حذف شدن هستند Deleteو Insert ،Addهاي فازهاي محاسباتی با گزینه

، و فاز )براي مثال تورفتگی پی(نام مناسبی براي فاز محاسبات انتخاب کنید Phase IDدر قسمت * ) فاز اولیه( 0تواند از فاز در این مثال، محاسبات فقط می(مناسبی که باید از آنجا شروع کرد را انتخاب کنید

).آغاز شود




...ادامه آموزش به زودي در سایت قرار خواهد گرفت




Documents

آموزش پلکسیس.pdf