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产品版本: RS3 V2.0
适用平台:Windows

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。

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。

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DXFDWGOBJSTLSTEPIGESTINASCXYZ坐标格式文件

Ø 导入Examine3D软件模型

Ø 导出二维截面到SlideRS2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-BrownModifed 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 

Ø 超前支护/

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

RS3Rocscience公司最新推出的一个3维分析和设计的软件,它是一款通用的有限元程序,能应用于地下开挖、隧道、支护设计、表面开挖和地基设计、加固、地下水渗流等。可同时用于岩石和土壤的工程分析。

具体分析的工程问题主要包括:

  • 隧道设计 开挖设计、支护
  • 复杂多施工步隧道开挖与支护设计
  • 地下硐室、巷道开挖支护设计
  • 地表开挖、挡土墙、露天采矿
  • 建筑物基础开挖和支护系统,边坡,路堤填方
  • 地下或地表开挖的复杂支护系统分析:锚杆、衬砌、板桩墙、排桩、钢拱架、梁、桁架以及超前支护等
  • 地下水渗流分析
  • 稳态或瞬态的三维渗流分析,集成于开挖和应力分析
  • 耦合应力/孔隙水压力
  • 土体有效应力分析,基于比奥固结理论的应力/孔隙水压力耦合分析
  • 边坡稳定
  • 三维强度折减边坡稳定分析

 

开挖支护,如下图。

希腊雅典某隧道支护,如下图。

某露天矿山网状面,如下图。

某采场的开挖,如下图。

香港某高速铁路线,如下图。

 

某地铁隧道网,如下图。

隧道开挖,如下图。

瞬态的水位分析,如下图。

三维边坡稳定性分析(有限元法)

 

地下硐室开挖(导入Examine3D模型)