RS3三维开挖和边坡有限元分析软件
三维开挖和边坡有限元分析软件
- 特点： 三维地下开挖分析，可以模拟三维渗流场
- 版本： V 2.0
RS3三维开挖和边坡有限元分析软件
RS3是一款通用有限元分析软件，主要用于地下洞室及隧道开挖与支护设计、地表开挖支护及基础设计、地基固结分析及渗流计算等各种岩土工程问题的分析计算。
RS3软件强大的分阶段施工处理方法，能够灵活的模拟诸如分步开挖、分析支护、分析添加荷载以及与之类似的问题，最多可达几百个不同施工阶段。为了阶段之间的协助与分配，软件提供了一个施工阶段序列设计功能，对于分配复杂的、重复性的工作，可以快速处理。
RS3软件可以模拟土体和岩体材料，本构模型包括Mohr-Coulomb, Generalized Hoek-Brown, Cam Clay and Drucker-Prager等。用户可以通过点击几次鼠标操作来完成材料参数的指定，对于复杂三维模型的建立，RS3软件还支护通过导入CAD文件（如DXF文件）到模型中并进行修正。
为了模拟支护体系，RS3软件提供了广泛的支护单元，包括衬砌，梁，桩等。同时这些单元可以联合使用在开挖，边坡，地基，挡土墙，路堤中。锚杆类型包括端结型，锚杆，全长粘结型（土钉），分裂型，锚索等。初砌包括喷射混凝土和钢筋混凝土，还可以指定复合衬砌，不同衬砌之间还允许发生相对滑动。
RS3软件能够分析岩土工程的三维渗流问题，既可以与应力分析完全耦合进行有效应力分析，也可以独立作为渗流分析软件使用。在做渗流计算时，能够进行稳态或者瞬态渗流分析。当与应力耦合进行应力/孔隙水压力耦合分析时，软件采用Biot（比奥）固结理论，从而更真实地模拟土体变形性状，例如坝体固结、表面开挖或者穿越粘土层的浅埋隧道等。
在RS3软件中用户可以指定不同类型应力条件，包括初始应力场（构造应力和重力），分布荷载，集中荷载（线荷载或点荷载），地震应力和弹簧。约束与边界条件也非常容易指定。软件中用户可以指定4节点或10节点的三维网格。
计算完成后，RS3软件允许进行二维或三维视图切换来查看结果，如应力、位移，应变，流速矢量等。用户还可以给查看的开挖区域的云图或自定义平面的云图，绘制某一边界的结果，绘制支护的内力和位移，绘制不同阶段的结果。所有结果信息可以以用户需要的格式导出。
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软件功能
模型建立
Ø 通过CAD工具创建三维模型
Ø 分步开挖与支护顺序设计功能
Ø 多次开挖
Ø 交互式的模型建立
Ø 顶点/对象捕捉
Ø 一键指定材料
Ø 导入三维DXF、DWG、OBJ、STL、STEP、IGES、TIN、ASC、XYZ坐标格式文件
Ø 导入Examine3D软件模型
Ø 导出二维截面到Slide、RS2软件中
Ø 右键快捷键
Ø 交互式侧边工具栏
Ø 交互式施工步切换
Ø 隧道剖面辅助建模工具
Ø 导入钻孔数据进行建模
单元和网格
Ø 三维四面体网格
Ø 4节点或10节点单元
Ø 一键生成网格
Ø 梯度、均匀网格
Ø 检查/定义网格质量
Ø 指定区域网格细化
材料模型
Ø 土体和岩石材料
Ø 弹性和塑性
Ø 抗剪强度准则：Mohr-Coulomb, Generalized Hoek-Brown，Modifed Cam-Clay, Drucker-Prager,discrete-function, Mohr-Coulomb with Cap
Ø Softening/Hardening材料模型
Ø 分步指定材料
Ø 各向同性、横向各向同性、正交各向同性
Ø DuncanChang双曲线
Ø 导入RocData数据
地下水渗流分析
Ø 三维有限元地下水渗流分析
Ø 恒定或非恒定渗流
Ø 分步指定地下水
Ø 渗流材料函数
Ø 流量截面
Ø 测压管水头线
Ø 通过节点指定孔隙水压力
Ø 完全耦合的固结分析
Ø 指定位置处孔隙水压力
支护体系
Ø 锚杆
Ø 衬砌
Ø 梁
Ø 超前支护/桩
Ø 分步支护
Ø 锚杆类型：端结型，全长粘结型，锚索，分裂型，锚杆
Ø 复合衬砌
Ø 弹性或塑性
Ø 峰值/残余强度
计算能力
Ø 64位并行求解器
Ø 完全自动迭代优化
Ø 直接间接求解器
Ø 基于Biot固结理论的应力/孔隙水耦合
远场应力
Ø 常应力场
Ø 自重应力场
Ø 通过材料指定应力场
有限元边坡稳定性分析
Ø 使用强度折减法（SSR）自动进行计算安全系数
Ø 定义搜索/排除SSR区域
Ø 通过已有文献对稳定性计算进行验证（验证文档）、教程文档
外部荷载
Ø 点荷载
Ø 线荷载
Ø 分布荷载
Ø 地震荷载
Ø 水压力
Ø 弹簧
Ø 动荷载
结果输出
Ø 二维三维显示
Ø 显示水平、竖直或任意平面
Ø 应力，位移，强度系数云图
Ø 有效应力，孔隙水压力云图
Ø 变形矢量图
Ø 地下水渗流矢量图
Ø 变形图
Ø 在模型中直接显示结果
Ø 高亮显示屈服的材料，支护和节理
Ø 显示等势面云图
Ø 标注与测量工具
Ø 输出到Excel
Ø 输出图片到文件