《Plaxis工程实例》
plaxis二维实例介绍
PLAXIS通用岩土有限元分析系列软件Plaxis 2D Plaxis3D Tunnel Plaxis3D Foundation工程实例北京金土木软件技术有限公司PLAXIS 2D通用岩土有限元分析软件本构模型：◆线弹性模型(LE)◆莫尔库伦模型（MC）◆节理岩体模型（JR）◆强化土模型（HS）◆小应变模型（HSS）◆软土蠕变模型（SSC）◆软土模型（SS）◆修正剑桥模型（MCC）◆Van Genuchten模型（渗流）网格自动生成器：◆高阶单元◆整体或局部网格优化隧道设计器：◆圆形及非圆形的隧道断面◆盾构隧道及新奥法隧道的模拟◆初衬、二衬等支护条件模拟固结与地下水渗流：◆饱和土体和超孔压的消散过程◆降雨地表补给的模拟◆其他渗流边界的便捷设置◆非饱和土的稳态和瞬态流动◆渗流的时效条件设置土工实验室：◆三轴试验◆侧限压缩试验◆等应变率压缩试验◆直剪试验◆常规三轴试验动力分析：◆吸收边界◆波速及瑞利阻尼◆动荷载输入及动力时程分析◆动画生成施工步的自动更新◆变更几何模型，原施工阶段设置不变上海地铁车站大型基坑开挖模拟◆ 紧邻地铁1号线和3、4号线已有车站交叉处 ◆软粘土中开挖/基坑70m ×140m ×6.5m◆ 排桩+钢筋混凝土内支撑◆纵断面上有通道/局部开挖深度8m◆板单元与实体单元模拟已有地铁车站/线单元模拟内支撑 ◆分步开挖、支撑和拆撑过程支护体系与周围土体的力学性能◆ 模型水平位移/连续墙内力与变形/变形满足规范要求深圳市医院综合楼淤泥基坑◆ 水平位移极值在淤泥层/49mm◆计算涉及4个典型剖面◆ 剖面10-10/坑底以下20m 为淤泥层 ◆电梯井开挖深度10.2m◆ 排桩变形与内力/淤泥层需加固处理香港山体边坡平台建设工程◆ 边坡高26m/长54m◆ 抗滑桩(界面模拟桩-土作用) ◆承台上施加设计荷载◆ 边坡浅层滑移/安全系数1.174/坡脚面层需喷锚处理◆ 承台桩轴力/界面相对剪应力 ◆ 边坡的水压云图/指定地下水位◆ 平台开挖边坡总位移云图/坡顶位移最大武汉磷尾矿渣场改造项目◆ 尾矿渣场区域等高图◆边坡渗流水压分布云图/未启动排水系统◆顶部积水渗流入渣场/安全系数1.138◆边坡渗流场/启动排水系统◆ 已堆积高度60m/扩容高度45m◆ 安全性大幅度提高/安全系数1.964地下油库洞室开挖交互影响分析◆ 洞室埋入基岩/深108m/高度20m/宽10m◆ 4个储油洞室/18步开挖◆ 开挖过程中岩石主应力矢量图/高水平地应力◆ 上图为剪应力云图/下图为总位移云图 ◆ 开挖工法和开挖顺序都会影响围岩稳定P l a x i s 2D 国内外更多项目◆ 单桩荷载试验◆ 总位移云图/塑性点分布区域图◆ 嘉陵江表孔坝深层滑移分析 ◆ 位移增量云图(上图)/塑性点分布区域图◆ 越南金瓯化肥厂桩基工程P l a x i s 2D 国内外更多项目◆ 合肥边坡路堤加固 ◆ 双排桩抗滑分析计算 ◆ 土钉墙安全性分析◆ 岩质边坡治理分析 ◆ 边坡中隧道受力分析 ◆ 水工码头堆载分析◆ 双联孔隧道动力分析 ◆ 香港某水渠开挖模拟 ◆ 复杂断面隧道分析◆ 天津某油库地基分析 ◆ 深圳某基坑破坏分析(位移增量等值线) ◆ 兰州边坡开挖拉锚挡土墙分析◆ 基坑降水开挖渗流分析 ◆ CRD 工法隧道施工模拟 ◆ 基坑开挖对邻近建筑物影响分析。
深基坑工程的二维plaxis模拟
深基坑工程的二维plaxis模拟摘要：深基坑工程是一项涉及多个学科的复杂系统工程，对于上海地区的复杂软土，基坑的前期模拟计算非常重要，本文选用plaxis这种大型的综合岩土软件进行基坑开挖前的施工模拟，探讨有限元二维模拟基坑开挖的方法及意义。
并对进一步应用到实践中提出一些意见。
关键词：plaxis 有限元法深基坑开挖支护中图分类号:TU 46＋31 前言基坑工程是一项综合技术性很强的复杂系统工程，它涉及岩土、结构、水文地质、工程地质等多个学科，虽然它是一项临时性工程，但其造价约占整个工程投资的三分之一。
目前对深大基坑项目，在未开挖之前要进行反复的验算，以保证基坑的安全性，由于基坑工程涉及范围很广，从支护结构的设计到坑内外土体变形的控制，再到周围建筑和地下管线不均匀沉降的控制，以及地下水控制等等。
这些问题在以往的模拟计算中都作了不同程度的简化，对结果都有一定的影响。
利用plaxis有限元软件可以进行深基坑的开挖模拟，不仅可以计算支护结构的内力和变形，也可以考虑地下水的抽降，以及基坑周围土体和建筑物的变形情况，与实际工程符合较好。
2 基坑开挖的二维模拟方法2.1 plaxis软件简介Plaxis研制开始于1987年，由荷兰的公共事业与水资源管理部委托Delft Technical University，初始目的是为了进行建立在软土上的河堤分析。
此后，PLAXIS一直不断发展，直到今天，已经成为一种功能强大的专门针对岩土工程中变形与稳定计算的有限元分析软件。
由于Plaxis的不断完善，其强大的功能可以模拟不同地下水流场，不同的土层地质条件，不同的施工方法，尤其有专门针对于基坑开挖所适用的模块和土体本构模型。
因此，其针对本课题的分析结果是科学可靠的。
在土的本构模型方面，plaxis 提供了多种模型，除了摩尔－库仑模型外，还可以选用一种改进的双曲线塑性模型－－－－硬化土模型，为了模拟正常固结软土与时间相关的对数压缩性质，可以选用蠕变模型，即软土蠕变模型。
6水位快速下降分析_PLAXIS3D2013案例教程
水位
n 高水位
低水位
点 (-130 0 25)，(-10 0 25)，(93 0 -10)，(130 0 -10)，(130 50 -10)，(93 50 -10)(-10 50 25)，(-130 50 25) (-130 0 5)，(-10 0 5)，(93 0 -10)，(130 0 -10)，(130 50 -10)，(93 50 -10)(-10 50 5)，(-130 50 5)
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型
目录
水位快速下降分析 ................................................................................................................... 1 几何建模...................................................................................................................................2
2. 添加从地表(z=0)至 30m 深处(z=-30)的土层。
.c 3. 设置钻孔水头为-10m，自动生成一个水平水位。该水位将与地下水渗流的面边界 条件组合用于完全流固耦合分析中。
4.
打开材料组窗口。
5. 参照表 1.1 给出的信息，在土体和界面选项中创建数据组。注意此处与界面和初始
w 条件页面无关(未用到界面或 K0 过程)。
1.1 工程属性....................................................................................................................2 1.2 土层定义....................................................................................................................2 1.3 坝体定义....................................................................................................................3 生成网格...................................................................................................................................4 执行计算...................................................................................................................................5
PLAXIS 软件及工程实例_刘志祥
PLAXIS 软件及工程实例北京金土木软件技术有限公司 www bjcks com Sep，2010• 软件功能 • 操作特性 • 工程实例2Sep，2010Plaxis系列软件：2D:Plaxis 2D 动力分析 渗流分析 3D:3DFoundation 3DTunnel 新3D：Plaxis 3D V2010Sep，2010PLAXIS• Plaxis Pla is软件是由荷兰公共事业与水利管理委员会提议，于 软件是由荷兰公共事业与水利管理委员会提议 于1987 年在Delft大学开始研制的。
最初的目的是为了在荷兰特有低地 软土的工程建造，开发一个易于使用的有限元分析程序。
随着 Plaxis 的发展，逐渐完善成为一套理论基础坚实、界面友好、 逻辑性强的适用于大多数岩土工程领域的软件。
成功的解决了 岩土工程中繁杂耗时的非线性有限元的计算工作。
4Sep，2010科研网络5Sep，2010发展历程PLAXIS 2D + Dyn. PlaxFlow2008 8.6 1.5 2.4 2.12009 9.0 1.62010 20103DTunnel 3DFoundation2.2 2010PLAXIS 3DPlaxis 2D程序分析功能：（1）弹塑性分析 （3）固结计算 （5）流 流-固耦合分析 （7）参数敏感性 （2）安全性分析 （4）渗流计算 （6）动力分析 动力分析 （8）土工试验仿真模拟7Sep，2010Pl i 操作界面 Plaxis• 几何建模 • 有限元网格计算程序• 初始应力 • 计算阶段• 输出图形 • 输出曲线输入程序输出程序8Sep，2010Plaxis2D基坑实例计算涉及4个典型剖面 水平位移极值在淤泥层/49mm•剖面10-10/坑底以下20m为淤泥层 •电梯井开挖深度10.2mSep，20109Plaxis2D边坡实例边坡渗流水压分布云图 未启动排水系统顶部积水渗流入渣场 安全系数1.138 边坡渗流场/启动 排水系统 安全性大幅度提高 安全系数1.964尾矿渣场区域等高图已堆积高度60m/扩容高度45mSep，201010Plaxis2D洞室实例洞室埋入基岩/深108m 洞室高度20m/宽10m开挖工法和开挖顺序都会影响围岩稳定11岩石主应力矢量图/高水平地应力Plaxis2D 基础实例014001401600160016006根800mm 12根400mm 备注钻孔桩预制方桩桩顶最大位移垂直位移30.3mm 28.7mm264.15 kN_m 110.6kN m 跨中桩最大弯矩矩_跨中桩最大剪力92.37 kN47.63kN12Plaxis2D大坝实例•渗流计算•流固耦合分析•安全性评估基岩中有NS2-1-9，NS2-1-5两个软弱夹层夹层抗剪断力学指标分别为f’=0.3，c‘=0.05MPa；f’=0.35，c‘=0.10MPa最终计算得到的安全系数为1.4713动力模块•单震源震动•地震分析收边•能量吸收边界14Plaxis 2D 2010Plaxis2D2010•新增本构模型Hoek-Brown model (rock) (2D 2010)Barcelona Basic model (不饱和土)•渗流整合•基于总孔压的固结分析功能•考虑不饱和和部分饱和性能•改变水力条件•动力模块发展•自由振动分析独立的x,y加速度•FFT153DTunnel•盾构法隧道•新奥法隧道163DTunnel•三维边坡节理岩体本构模型/建立两组节理面三维边坡自重产生位移173D Tunnel•盾构扩挖车站台阶开挖18开挖引起总位移云图•3DTunnel 建模方法•剖面二维模型剖面2D 网格格•自动划分2D 有限元网格3D 网格y•沿z 轴拉伸成为3D 模型(‘z-平面’和‘切块’)xz•分步施工、在每个切块定义开挖3D Tunnel•‘z-平面’和‘切块’y后平面切块z-平面x 前平面z3D Tunnel• 几何模型输入 • 类似于 Plaxis 2D • 经过z-平面进行3D 拉伸 • 1515 节点锲形体 (对应于Plaxis Pl i 2D 中的6-节点单元)3DFoundation• • 桩与桩筏 方桩、圆桩、空心桩、 合成桩等等22Sep，20103DFoundation• 大型基坑23Sep，20103DF 3DFoundation d ti• 筏型基础 • 地基、基础、上部结构共同作用24Sep，20093DFoundation• 堤坝• 近海工程25Sep，2009欢迎访问金土木知识库 金土木知识库： 更多信息敬请联系北京金土木软件技术有限公司 更多信息敬请联系北京金土木软件技术有限公司： • Website: • E-mail: support@ • 电话： 电话 010-8838 010 8838 3866/3766/5466/6366 • Plaxis用户群：27209809/4367677926China,guangzhou April 2008。
《Plaxis工程实例》
◆ Germany‐Munich 办公楼基础分析
◆ 迪拜 Signature Towers 的基础设计
◆ 桩基础受力分析
◆ 海洋钻井平台受力分析
◆ 筒仓桩基础优化设计 第 13 页
◆ 杭州某大厦桩筏基础
Plaxis 工程实例
Plaxis 3D Foudation 国内外更多项目
◆ 邻近桥桩的基坑开挖
PLAXIS 通用岩土有限元 分析系列软件
Plaxis 2D Plaxis3D Tunnel Plaxis3D Foundation
工 程 实 例
北京金土木软件技术有限公司
本实例下载地址：/Training/Trainingjszl.asp
Plaxis 工程实例
◆ 香港某水渠开挖模拟
◆ 复杂断面隧道分析
◆ 天津某油库地基分析
◆ 深圳某基坑破坏分析(位移增量等值线)
◆ 兰州边坡开挖拉锚挡土墙分析
◆ 基坑降水开挖渗流分析
◆ CRD 工法隧道施工模拟 第6页
◆ 基坑开挖对邻近建筑物影响分析
PLAXIS在基坑变形数值分析中应用
PLAXIS在基坑变形数值分析中的应用摘要:基坑工程数值分析的一个关键问题是采用合适的土体本构模型。
0plaxis岩土工程有限元分析软件是用于解决岩土工程的变形、稳定性和地下水渗流等问题的通用有限元系列软件，其提供了摩尔-库仑（mc）、土体硬化（hs）、软土蠕变（ssc）等多种土体材料模型。
本文从工程实例出发，讨论了以plaxis进行基坑变形数值分析的参数计算思路、对比分析了mc和hs模型的计算结果，并与基坑监测结果进行比较，可为类似工程提供参考。
关键词:数值分析；mc模型；hs模型1工程概况上海某地铁车站基坑工程为二地铁线十字相交处，后建南北向车站被已建的东西向车站分隔为南北两个区域，地质条件复杂，道路管线多，交通流量大，周围建筑物密集。
本文对其拟建的北侧标准段区域进行分析，基坑南北长约65m、东西宽约25.2m～31.2m，基坑开挖深度约为24.0m，基坑保护等级定为一级。
1.1地质资料基坑范围内主要涉及①1、①2、②1、②3、④、⑤1-1、⑤1-2、⑥、⑦1-1、⑦1-2、⑦2、⑧1层土。
根据岩土勘察报告土层有关参数如下：表1土层特性参数表1.2水文资料本工程地下水主要有浅部土层中的潜水，及深部粉性土、砂土层中的承压水。
上海年平均水位埋深在0.5～0.7m，低水位埋深1.50m。
现场测得的地下水位埋深一般在1.15～1.25m之间。
1.3支护结构体系1.3.1围护结构围护结构采用1000mm厚地下连续墙，混凝土强度等级为水下c30。
标准段地下连续墙深42米，入土比为0.74。
据图3地质剖面图，地下墙墙趾插入⑦2层粉细砂中。
1.3.2支撑基坑采用钢支撑和混凝土支撑，标准段设9道支撑，第2、4和7道分别为800×1000、1000×1000和1200×1000混凝土支撑，其余均为φ609×16钢支撑，第3、5道支撑有移撑。
1.3.3地基加固地基加固采用高压旋喷桩局部抽条加固，标准段加固范围为第六道钢支撑中心以下3米及坑底下3米，加固强度为qu≥1.2mpa。
Plaxis在板桩结构分析中的应用
（ １ ．同 济大 学 ，上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ；２ ．上 海 市水 利 工 程 设 计 研 究 院 有 限公 司 ，上 海 ２ ０ ０ ０ ６ １ ）
ห้องสมุดไป่ตู้
摘要 ：上海市某船 闸引航道拟采用板 桩结构，为选取合 适的板桩结 构形式 ，利 用岩 土工程有 限元分析软件 Ｐ ｌ ａ ｘ ｉ ｓ对锚
Ｔ Ｉ ＡＮ Ｌ ｉ ． ｙ ｏ ｎ ｇ ， ＹＵ Ｗｅ ｎ ． ｈ ｕ ａ ， Ｌ Ｕ Ｙｕ — ｆ ａ ｎ ｇ ２
（ １ ． Ｔ ｏ ｎ ￣ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
文章编号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ９ ７ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ １ ９ ４ — ０ ７
Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐｌ ａ ｘ ｉ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ － ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ
碇 墙 拉锚 板 桩 结构 、锚 碇 叉 桩 拉锚 板桩 结 构 、 叉桩 式 高桩 承 台结 构 、 直桩 式 高桩 承 台结 构 这 ４种 不 同板 桩 结 构 形 式进 行 数 值 模 拟 分 析 ，得 出 了各 种 板 桩 结 构 形 式 的 结 构位 移 变 形 、 结 构 内力 及 桩 侧 土 压 力 分 布 情 况 。 计 算 成 果 显 示 ：锚 碇 墙 拉 锚 板 桩 结 构 和 直 桩 高 桩承 台 结构 水 平 位 移 较 大 ，达 ６ ｏ一 ７ ０ ｍ ｍ；叉 桩 高桩 承 台结 构 和 锚碇 叉桩 拉 锚 结构 在 水 平 位 移 较 小 ， 约 ２ ０ ｍ ｍ；
PLAXIS软件及其在地下建筑工程中的应用
汇报：阮庆松 学号：LBYG20130011 导师：吴立 教授
內容
PLAXIS软件及其在地下工程中的应用
1 Plaxis 系列软件 1.1 Plaxis 8.2版 1.2 Plaxis 3D Tunnel 1.2 版 2 Plaxis 在地下工程中的应用 2.1 基坑开挖模拟 2.2 隧道施工模拟
2.2 隧道施工模拟
实例1：盾构法隧道施工
PLAXIS软件及其在地下工程中的应用
注浆 压力
管片
正面压力
图2 盾构机及主要压力 图1 计算模型
图3 盾构法隧道施工模拟
图4 地表变形
2.2 隧道施工模拟
实例2：公路双隧道
PLAXIS软件及其在地下工程中的应用
图2 围岩应力云图
图1 双隧道剖面建模
图3 开挖引起变形云图
PLAXIS软件及其在地下工程中的应用
谢谢大家！！！
Thank you for your attention !!!
2.1 基坑开挖模拟
PLAXIS软件及其在地下工程中的应用
基坑工程是一项综合技术性很强的复杂系统工程，它涉及岩 土、结构、水文地质、工程地质等多个学科，虽然它是一项临时 性工程，但其造价约占整个工程投资的三分之一。Plaxis 8.2版 能良好模仿基坑二维模型的支护结构、地下降水和开挖过程。基 坑模拟流程如下：
1. Plaxis 系列软件
Plaxis 是用于岩土工程的变形、稳定性以及地下水渗流等问题 的通用有限元系列软件。它计算功能强大、运算稳定、界面友好 ，是解决现在与未来复杂岩土工程问题的专业计算分析工具。 Plaxis 诞生于1987年荷兰的delft大学，最初的目的是为了在荷 兰特有的低地软土上建造河堤，开发一个易于使用的二维有限元 分析程序。经过20多年的发展，Plaxis已经成为能够高效解决大多 数岩土工程问题的通用有限元系列软件。Plaxis的主要应用领域包 括：基础工程、地质工程、地下工程、隧道工程、水利工程、近 海工程、采矿工程等。 最新的系列软件包括： - Plaxis 2D 2012 - Plaxis 3D 2012 - Plaxis 3D Foundation（三维基础）V2.2 - Plaxis 3D Tunnel（三维隧道）V2.4 在学习当中，地下建筑工程专业的大部分学生使用的软件为 Plaxis 8.2版和Plaxis 3D Tunnel 1.2版。
PLAXIS3D2013经典案例分析
w ww .c i s e c .c n岩土工程有限元分析软件PLAXIS 3D 2013®案例教程北京筑信达工程咨询有限公司北京市古城西街19号研发主楼4层，100043ww w .c is e c.cn版 权 计算机程序PLAXIS 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。
全球范围的所有权属于Plaxis bv 。
如果没有Plaxis 和北京筑信达工程咨询有限公司的预先书面许可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。
更多信息和此文档的副本可从以下获得：北京筑信达工程咨询有限公司北京市古城西街19号研发主楼4层100043电话：86-10-6892 4600传真：86-10-6892 4600 - 8电子邮件：support@网址：北京筑信达工程咨询有限公司版权所有©, 2013.ww w .c is e c .cn型目录超固结粘土上的基础沉降 (1)几何模型 (2)情形A ：刚性基础 (3)1.1 几何模型输入 (4)1.2 材料数据组(Material data set) (6)1.3 结构单元定义 ............................................................................................................ 9 1.4 网格划分 .. (9)1.5 执行计算 (11)1.6查看计算结果 ........................................................................................................... 14 情形B ：筏形基础 ................................................................................................................. 16 2.1几何模型输入 .. (17)2.2定义结构单元 (17)2.3网格划分 (19)2.4 执行计算 .................................................................................................................. 19 2.5查看计算结果 ........................................................................................................... 20 情形C ：桩-筏基础 . (23)3.1几何模型输入 (24)3.2结构单元定义 (24)3.3网格划分 ................................................................................................................... 25 3.4执行计算 . (26)3.5计算结果查看 (26)www .c i s ec .c nnc.cesic.www1超固结粘土上的基础沉降本章是PLAXIS 3D 的第一个应用：超固结粘土上的基础沉降。
PLAXIS3D2013经典案例分析
w ww .c i s e c .c n岩土工程有限元分析软件PLAXIS 3D 2013®案例教程北京筑信达工程咨询有限公司北京市古城西街19号研发主楼4层，100043ww w .c is e c.cn版 权 计算机程序PLAXIS 及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。
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示范手册plaxis
3
砂土层上圆形基础的沉降 (第一课) ........................... 3-1
3.1 几何形状 .............................................. 3-1
3.2 实例A：刚性基础 .................................................................. 2-3
2.3.3 选择输入 ........................................ 2-3
2.3.4 结构化输入....................................... 2-4
6
拉锚地连墙支护下的降水开挖（第四课） ...................... 6-1
6.1 输入 .................................................. 6-1
6.2 计算 .................................................. 6-4
1 绪论
PLAXIS 是一个专门用于岩土工程变形和稳定性分析的有限元计算程序。通过简单 的输入过程可以生成复杂的有限元模型，而强大的输出功能可以提供详尽的计算 结果。计算过程以稳定的数值方法为基础,本身完全自动。用户能够在几小时培训 后使用此计算程序。 通过对广泛实际问题的处理，本手册内的辅导课程涵盖了程序的大部分特征，旨 在帮助用户熟悉 PLAXIS，但这些课程不是实际项目。 用户应具有土力学的基本知识，能够在 Windows 视窗下工作。特别建议用户按照 示范手册的顺序学习这些课程。辅导课程也列在 PLAXIS 程序目录的实例文件夹下 ，可以用来检查计算结果。 本示范手册既不提供有限元方法的理论背景知识，也不解释程序中多种土力学模 型的具体情况。后者可以在材料模型手册中得到，而理论背景则由科学手册给出 。对于程序特征的详细信息，用户可以参见参考手册。除了整套手册，短期学习 班也在世界范围内定期举行用来提供给用户使用程序的操作经验和背景知识。
PLAXIS通用岩土有限元分析系列软件工程实例-北京金土木信息技术
PLAXIS通用岩土有限元分析系列软件PLAXIS 2D PLAXIS 3D工程实例北京金土木信息技术有限公司Plaxis.b.vPLAXIS软件是由荷兰公共事业与水利管理委员会提议，于1987年由代尔夫特技术大学开始研发，最初目的是为了解决荷兰特有低地软土的岩土模拟分析问题。
1993年，Plaxis公司正式成立，并于1998年发布第一版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，2010年，PLAXIS公司又给我们带来了惊喜——新一代PLAXIS软件PLAXIS 2D和PLAXIS 3D（现已发展到2DAE和3D 2013）。
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，日渐成为其日常工作中不可或缺的数值分析工具。
截至2014年初，世界范围内PLAXIS售出多达18,000个产品；其中国内用户已有百余家用户，分别是：交通、建筑、航务、电力、石化、等行业设计院及高校和科研院所。
PLAXIS 2D通用岩土有限元分析软件PLAXIS 2D是一款用于分析岩土工程变形和稳定性的二维有限元软件。
它提供方便的建模方式、先进的本构模型和计算方法，以模拟土和岩石的非线性、时间相关性和各向异性，计算土的静水压力及超静水压力，分析土与结构的相互作用。
其主要功能及特性表现如下：本构模型：线弹性、莫尔库伦、节理岩体（JR）、土体硬化（HS）、小应变土体硬化（HSS）、软土蠕变（SSC）、软土（SS）、修正剑桥粘土（MCC）、霍克-布朗准则(岩石)、NGI-ADP各向异性剪切强度模型(近海)、Sekiguchi-Ohta模型（针对正常固结粘土）、用户自定义本构。
建模：CAD式建模并支持CAD图形导入、命令流（API远程脚本）、15节点高阶单元、自动划分网格。
示范手册plaxis.
示范手册 也更费时。除了一般用于模拟土体的三角形单元，软件包也可以产生变形协调的 板单元、土工隔栅单元和界面单元。这些单元可用来模拟结构的反应以及土体与 结构的相互作用。
节点：
一个 15 节点单元包括 15 个节点，一个 6 节点单元由 6 个节点组成。节点在单元 中的分布见图 2.1。相邻单元通过它们的公共节点连接。在有限元计算中，位移 （ux 和 uy）的计算集中在节点。可以预先选择节点，生成荷载-位移关系曲线。
单元：
在有限元网格的生成过程中，类组被划分为三角型单元。其中有 15 和 6 节点单元 可供选择。强大的 15 节点单元用来精确计算应力和失效荷载，而 6 节点单元可以 快速计算正常使用状态。考虑同样一个单元分布（例如生成一个默认粗网格）， 用户应该意识到 15 节点单元网格比 6 节点单元网格更精细而且更灵活，不过计算 2-1
应力点：
与位移不同，应力和应变在 Gauss 积分点（或应力点）而不是在节点上计算。图 2.1a、b 分别显示了一个包含 12 个应力点的 15 节点三角形单元和包含 3 个应力 点的 6 节点三角形单元。可以预先选择应力点，产生应力路径和应力－应变关系 图表。
节点
(a)
应力点
节点
(b)
应力点 图 2.1 节点和应力点
线：
线用来定义几何对象的物理边界，模型边界，和几何对象的不连续处（如墙体或 壳体），或不同土层及施工阶段的分界线。同一条线可以有多项功能或特性。
类组：
类组是由线完全包围起来的区域。PLAXIS 基于几何直线的输入自动识别类组。同 一类组内土体的特性是均匀一致的。因此，类组可以看成部分土层。对类组的操 作对类组内所有单元有效。 在几何模型生成之后，基于其中的线和类组的组成程序会自动生成有限元模型。 一个有限元网格包括三个组成部分，其描述如下。
浅谈Plaxis计算在基坑开挖对管道的影响案列分析
浅谈Plaxis计算在基坑开挖对管道的影响案列分析发布时间：2021-05-13T05:21:43.003Z 来源：《防护工程》2021年2期作者：刘飞[导读] 本文以项目实例，通过PLAXIS分析基坑开挖施工过程中对周边管线及建筑物的影响。
上海千年城市规划工程设计股份有限公司上海 200441摘要：上海是长江三角洲冲积平原的一部分，为典型的软土地区，上海地区建筑物采用桩基基础建设较为常见，因此，为避免施工过程中桩基施工对地下管线的影响，采用plaxis软件提前进行工程影响分析尤为重要，采用plaxis软件进行施工过程模拟、分析，提出合理建议，减少施工过程中的影响。
本文以项目实例，通过PLAXIS分析基坑开挖施工过程中对周边管线及建筑物的影响。
关键词：Plaxis；管道；基坑支护；有限元；应力引言：通过排水管道施工过程中的基坑支护，在收集工程勘察、排水管道开槽施工设计方案等基础上，对工程影响范围内周边环境现状进行了调查；采用有限元分析的方法对基坑周边管道水平垂直位移进行了计算分析；对管道施工过程中基坑开挖对现状管道的安全影响进行预测分析；对排管基坑开挖引起土体扰动导致管道的变形进行分析，为施工的过程控制提供建议及意见。
1、工程概况：随着城市的发展，上海市市区内大部分道路和雨污水管道都按照片区实施完成。
但是由于建设年代不同，个别片区系统雨水泵站、泵站进水总管及部分道路下的排水管道尚未实施到位，系统内雨水出路没有彻底解决，汛期常会发生内涝现象。
本文采用Plaxis软件对基坑支护的施工方案进行数值模拟分析，论证施工过程中基坑开挖对防汛墙的影响分析，论证施工方案的可行性，对施工方案提出合理的意见及建议。
本文选取了上海市某工程施工过程中基坑支护对周边排水管道的影响分析，该项目具有上海软土地基的典型性[1]，基坑开挖深度约6m，地下土层为淤泥质土，强度较低。
本工程可作为上海市排水管道施工基坑支护的典型代表。
Plaxis 2D实例
最终安全系数最小，仅1.45。 抗滑桩起到一定抗滑作用。
最终完成后的结果
滑移面云图
沉降云图
滑移面清晰明确，位于抗滑桩之下 最大沉降量在312.1mm；路面差异沉降71.58mm
结论
• • •
1.Plaxis采用公认的强度折减法计算安全系数，快速准确 2.抗滑桩一定量的提高了边坡的安全系数 3.最终边坡的安全系数满足设计要求
开挖的变形与内力
剪力最大值148.68KN、弯矩最大值103.20KNm
地震时程分析
包络线反映地震过程中结构内力的变化范围 剪力最大159.72KN、弯矩最大128.48KNm 指导衬砌的抗震设计
主要结论
的作用。
• • •
1.中隔墙应力集中，加固起防止破坏和控制变形 2.右侧拱顶位移最大，5.37mm符合要求。 3. 衬砌的抗震弯矩至少达到128KNm。
桩顶最大位移
7.7mm
13.2mm
19.5mm
跨中桩最大位 移
28.8mm
43.7mm
52.6mm
跨中桩最大弯 矩矩 跨中桩最大剪 力 备注
26.2kN 12根400mm 预制方桩
463.4kN_m 134.4kN 6根800mm 钻孔桩
79.44kN_m 51.97kN 12根400mm 预制方桩
位移云图
• • •
土体总位移和相对剪应力分布。 地表土体最大沉降459mm。 相对剪应力图显示，桩内侧土体承受剪力较大。
桩内力图
•
桩体位移图 桩顶水平位移25.5mm 桩顶垂直位移30.3mm
•
桩体弯矩图 最大弯矩264.15 kNm
与其他软件计算结果比较
GTS （Midas公司） 地基最大沉降 294.6mm Flac 3D （武大） 342.5mm Flac 3D （武大） 342.5mm Plaxis （金土木公司） 459mm 水平位移25.5mm 垂直位移30.3mm 总位移47mm 水平位移31.3mm 垂直位移 36.0mm Plaxis （金土木） 462.9mm 25.3mm 28.7mm 总位移51.4mm 水平位移 38.3mm 垂直位移 34.3mm 110.6kN_m 47.63kN 12根400mm 预制方桩
plaxis岩土工程设计分析软件
book
岩土勘察与设计一体化
• gINT ：地勘软件
Soil Vision：三维 地质模型与分析
Plaxis：整体有限元解决方 案
将融入BIM
• 三维地层切片 • 实景融合 • 项目协同
模型 围护墙侧移矢量
最终沉降等值面 围护墙侧移云图
应用价值：
• 肯定双基坑分步开挖方案
支撑
的优势，指导施工
内力
• 实现对周边环境影响的预
知、预控
PLAXIS应用：岩体、采矿和隧道工程
PLAXIS 可以研究隧道掘进过程中以及采矿活动中岩体的力学行为。在PLAXIS 中的隧道设计器可以快速地 模拟喷射混凝土衬砌或者钻挖隧道，防止隧道开挖过程中失稳。
• 三维数值分析与规范计算分 析结果表明，C1#主楼和C2# 主楼CFG桩复合地基处理范围 可以缩小至主楼底板范围内， 不必外延至分仓墙处，地基 承载力和沉降变形仍可控制 在设计要求范围以内
实例3：圆形煤库挡墙变形与稳定分析
• 轴对称模型 • 桩墙结构 • 挡墙的变形可以接受 • 安全性分析获得挡墙的安全
天津市房建领域 目前最深基坑
180m
186m
DEEP EXCAVATION
PLAXIS深基坑工程案例 DEEP EXCAVATION
天津周大福金融中心深基坑
内支撑约1200段
分析内容： • 双基坑降水开挖支护施工
过程三维模拟 • 地表沉降、围护墙侧移 • 支护结构内力
解决问题： • 开挖方案优化比选 • 周边环境影响评估
尾矿坝模型
堤坝安全系数计算
动力载对大坝的影响
PLAXIS应用：边坡工程
Plaxis模型验证在多跨连续水闸底板结构的桩基布置优化分析
Plaxis模型验证在多跨连续水闸底板结构的桩基布置优化分
析
杨元冬;吴刚
【期刊名称】《陕西水利》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】以某水闸工程采用的多跨连续整体式底板结构为对象,利用Plaxis有限元数值协同分析,探讨均匀和不均匀桩基布置对底板内力和沉降值的影响。
通过比较不同桩基布置方案下的内力和沉降值,发现桩基的布置方式对底板弯矩和沉降有显著影响。
其中,不均匀布置桩基(尤其是桩基边侧加密布置)在控制底板弯矩和减小不均匀沉降方面更为有效。
数值模拟结果显示,桩基边侧加密布置方案下,底板上部最大弯矩显著降低,桩基受力更为均匀。
研究结果可为多跨连续水闸底板结构的设计和施工提供理论指导,有助于提高工程的经济性和安全性,同时,也为类似工程中桩基布置优化提供了新的视角和方法。
【总页数】4页(P19-22)
【作者】杨元冬;吴刚
【作者单位】江苏沃川建设发展有限公司;江苏淮禹建设有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV32
【相关文献】
1.大跨径水闸底板结构型式分析
2.连续反拱底板结构水闸加固改造的有限元分析
3.软基水闸底板脱空动力学反演模型构建与试验验证
4.软基水闸底板脱空反演中的传感器优化布置方法
5.水闸底板结构的桩基布置不同方案对比
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◆ Germany‐Munich 办公楼基础分析
◆ 迪拜 Signature Towers 的基础设计
◆ 桩基础受力分析
◆ 海洋钻井平台受力分析
◆ 筒仓桩基础优化设计 第 13 页
◆ 杭州某大厦桩筏基础
Plaxis 工程实例
Plaxis 3D Foudation 国内外更多项目
◆ 邻近桥桩的基坑开挖
输入界面友好：
• 利用勘察孔数据输入土层 • 任意形状的土层模型 • 轻松生成3D网格
3D土体模拟：
• 非水平的土层分布 • 倾斜地基表面 • 摩尔‐库仑、强化土（HS）；
软土蠕变及剑桥模型等 • 孔隙水压力分布可由勘察孔设置 • 固结分析
结构模拟：
• 含墙、梁、楼板等单元 • 可模拟复杂基础及其上部结构 •线弹性、正交各向异性及非线性弹性模型 •适合模拟土与结构相互作用的界面单元
边坡浅层滑移/安全系数 1.174/坡脚面层需喷锚处理
平台开挖边坡总位移云图/坡顶位移最大
武汉磷尾矿渣场改造项目
边坡渗流水压分布云图/未启动排水系统
尾矿渣场区域等高图
顶部积水渗流入渣场/安全系数 1.138 边坡渗流场/启动排水系统
已堆积高度 60m/扩容高度 45m
安全性大幅度提高/安全系数 1.964
桩的模拟：
• embedded桩和实体桩 • 桩周界面单元模拟桩‐土之间的相互作用 • 格栅设计工具 • 针对曲线单元的网格优化
第 11 页
Plaxis 工程实例
天津地铁 1 号线换乘车站深基坑支护分析
◆ 现场施工图片
◆ 基坑尺寸 70m×85m，开挖深度 15m，采用 3D 整体建模分析
◆ 桩身轴力分布 ◆ Embedded 桩模拟，可用于指导设计
◆ 参数分析结果/折减后安全系数降至 1.59 第9页
Plaxis 工程实例
Plaxis 3D Tunnel 国内外更多项目
◆ 哥本哈根城市地铁隧道台阶法施工
◆ Heinenoord 第二隧道盾构隧道
◆ 基坑支护安全性分析
◆ 瑞典哈兰德斯盾构隧道
◆ 地铁地下车站数值分析
◆ 基坑对邻近基础的影响
◆ 边坡基坑开挖支护
◆ 4 条隧道同时开挖 研究隧道施工相互作用，主
要内容有： 1.上、下隧道开挖顺序 2.掌子面间距 3.注浆加固范围 4.不同工法
◆ 隧道设计器建立隧道模型 ◆ 上隧道底面沉降分布云图
◆ 上隧道底面沉降矢量图 ◆ 地面沉降分布线
第8页
Plaxis 工程实例
穿越钱塘江盾构隧道数值模拟
◆ 盾构管片的弯矩云图
◆ 环梁作用： 1.环梁减小 20%~30%支撑轴力 2.增加支撑体系整体性控制变形
Plaxis 工程实例
新加坡金融大厦桩基工程
◆ 高层基础设计 ◆ 确定建筑物荷载对相邻隧道的影响
◆ 结构单元模拟已有隧道 ◆ Eembedded 桩模拟钻孔桩
Plaxis 3D Foudation 国内外更多项目
◆ 群桩受力分析 ◆ 隧道沉降控制分析
第7页
Plaxis 工程实例
深圳地铁五号线穿越罗湖康复中心施工模拟
◆ 隧道埋深 15m/计算隧道开挖对上部建筑的影响
◆ 隧道开挖后变形云图/未注浆加固 ◆ 隧道顶部最大变形 90mm
◆ CRD 工法开挖顺序
◆ 计算最终地面沉降 50.39mm
◆ 注浆加固后变形云图/变形减小 16%
地铁重叠隧道开挖相互影响研究
◆ 上海某地铁基坑开挖分析
◆ 中石油某油库地基分析
◆ 天津碱厂煤库桩筏基础分析
◆ 拉锚支护复杂基坑
◆ 某大厦基坑逆作法分析
◆ 某大厦桩筏基础优化设计
◆ Australia 某大厦基础整体建模分析
◆ Australia 某建筑群整体分析/70000 个单元/1200 根桩 第 14 页
网格自动生成器：
高阶单元 整体或局部网格优化
隧道设计器：
圆形及非圆形的隧道断面 盾构隧道及新奥法隧道的模拟 初衬、二衬等支护条件模拟
固结与地下水渗流：
饱和土体和超孔压的消散过程 降雨地表补给的模拟 其他渗流边界的便捷设置 非饱和土的稳态和瞬态流动 渗流的时效条件设置
PLAXIS 通用岩土有限元 分析系列软件
Plaxis 2D Plaxis3D Tunnel Plaxis3D Foundation
工 程 实 例
北京金土木软件技术有限公司
本实例下载地址：/Training/Trainingjszl.asp
Plaxis 工程实例
剖面 10‐10/坑底以下 20m 为淤泥层 电梯井开挖深度 10.2m
第3页
排桩变形与内力/淤泥层需加固处理
Plaxis 工程实例
香港山体边坡平台建设工程
边坡高 26m/长 54m 抗滑桩(界面模拟桩‐土作用) 承台上施加设计荷载
◆ 承台桩轴力/界面相对剪应力 ◆ 边坡的水压云图/指定地下水位
◆ 盾构隧道进出洞受力分析 第 10 页
Plaxis 工程实例
Plaxis 3D Foundation有限元分析软件
Plaxis三维基础专业软件是专为筏型基础、桩基础以及近海基础的三维变形分析而设计 的有限元分析软件包。
建筑物的沉降通常由地基土体条件和施工方法所决定。特别是对于桩筏基础来说，桩、 筏与土的相互作用共同承担上部荷载是一个十分重要的因素。在这种情况下只有采用有限元 的方法，建立适当的三维模型以模拟土的特性及土与结构的相互作用，才能有效地分析计算。
◆ 盾构管片的轴力云图
◆ 盾构穿越钱塘江，主要技术： 1. 端头泥浆压力与安全系数 2. 盾构管片收缩功能分析 3. 管片外注浆压力的影响 4. 盾构管片安装步距计算
◆ 盾构机尾端管片截面上的弯矩/轴力
山体深度节理边坡破坏分析
◆ 节理岩体本构模型/建立两组节理面
◆ 三维边坡自重产生位移
◆ 安全系数 2.42
界面友好的输入方式:
◆ 与Plaxis V9相媲美的易用性 ◆ 几何复制功能 ◆ 简单的三维网格划分 ◆ 方便地模拟隧道施工过程
隧道设计器:
◆ 盾构隧道和新奥法隧道 ◆ 厚衬片可由体积单元模拟 ◆ 对称或非对称隧道模拟
支撑反力:
◆ 模拟开挖面上的压力 ◆ 注浆模拟
土的特性:
◆ 节理岩体模型可考虑各向异性和层理 ◆ 应力相关刚度 ◆ 蠕变特性 ◆ 网格更新 ◆ 三维固结分析 ◆ 三维地下水渗流分析
◆ 结构单元内力分部 ◆ 梁单元模拟支撑
香港椭圆深基坑支护工程
◆ 地下连续墙变形 ◆ 可随施工步连续监测
◆ 基坑 32×24m，开挖深度 27m，分 6 步开挖，主要研究拆除支撑的时机。模型边界取 200m×170m×40m
◆ 模型变形网格
◆ 环梁应力云图 第 12 页
◆ 建模技巧： 1.弹簧单元模拟水平支撑 2.实体单元模拟混凝土环梁
嘉陵江表孔坝深层滑移分析 位移增量云图(上图)/塑性点
分布区域图
第5页
越南金瓯化肥厂桩基工程
Plaxis 工程实例
Plaxis2D 国内外更多项目
◆ 合肥边坡路堤加固
◆ 双排桩抗滑分析计算
◆ 土钉墙安全性分析
◆ 岩质边坡治理分析
◆ 边坡中隧道受力分析
◆ 水工码头堆载分析
◆ 双联孔隧道动力分析
土工实验室：
三轴试验 侧限压缩试验 等应变率压缩试验 直剪试验 常规三轴试验
动力分析：
吸收边界 波速及瑞利阻尼 动荷载输入及动力时程分析 动画生成
施工步的自动更新
变更几何模型，原施工阶段设置不变
第2页
Plaxis 工程实例
上海地铁车站大型基坑开挖模拟
紧邻地铁 1 号线和 3、4 号线已有车站交叉处 软粘土中开挖/基坑 70m×140m×6.5m
板单元与实体单元模拟已有地铁车站/线单元模拟内支撑 分步开挖、支撑和拆撑过程支护体系与周围土体的力学性能
排桩+钢筋混凝土内支撑 纵断面上有通道/局部开挖深度 8m
模型水平位移/连续墙内力与变形/变形满足规范要求
深圳市医院综合楼淤泥基坑
计算涉及 4 个典型剖面
水平位移极值在淤泥层/49mm
第4页
Plaxis 工程实例
地下油库洞室开挖交互影响分析
洞室埋入基岩/深 108m/高度 20m/宽 10m
开挖过程中岩石主应力矢量图/高水平地应力
4 个储油洞室/18 步开挖
上图为剪应力云图/下图为总位移云图 开挖工法和开挖顺序都会影响围岩稳定
Plaxis2D 国内外更多项目
单桩荷载试验 总位移云图/塑性点分布区域图
PLAXIS 2D 通用岩土有限元分析软件
本构模型：
线弹性模型(LE) 莫尔库伦模型（MC） 节理岩体模型（JR） 强化土模型（HS） 小应变模型（HSS） 软土蠕变模型（SSC） 软土模型（SS） 修正剑桥模型（MCC） Van Genuchten 模型（渗流）
◆ 香港某水渠开挖模拟
◆ 复杂断面隧道分析
◆ 天津某油库地基分析
◆ 深圳某基坑破坏分析(位移增量等值线)
◆ 兰州边坡开挖拉锚挡土墙分析
◆ 基坑降水开挖渗流分析
◆ CRD 工法隧道施工模拟 第6页
◆ 基坑开挖对邻近建筑物影响分析
Plaxis 工程实例
PLAXIS 3D Tunnel有限元分析软件
Plaxis 三维隧道软件是特别为隧道工程变形和稳定性分析而设计的有限单元软件包。岩 土工程应用程序需要更高级的本构模型来模拟土和岩石的非线性、时间效应、各向异性等特 性。此外，由于土是一种多相材料，为了处理土中的静态孔隙水压力和动态孔隙土压力，需 要进行特殊的计算过程。虽然对土体的模拟是一项重要的工作，但隧道工程还涉及到对结构 及其与土体相互作用的模拟。对于复杂岩土工程的大量问题，Plaxis 三维隧道软件提供了有 针对性的解决方案。