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同济曙光 岩土及地下工程设计与施工分析软件 GeoFBA® 有限元正反分析软件 用户手册 同 济 大 学 上海同岩土木工程科技有限公司 2007 年 5 月 同济曙光 有限元正反分析设计模块 目 录 前言1 第一章 有限元计算基础知识3 1.1 岩土工程有限元分析方法 3 1.2 有限元计算步骤 4 第二章 曙光正反分析软件计算流程7 2.1 熟悉 GEOFBA2D® 的界面 7 2.2 建立几何模型 8 2.3 定义材料 10 2.4 设置施工步 11 2.5 锚固、喷层和衬砌模拟 12 2.6 设定约束条件 16 2.7 全自动生成网格 16 2.8 手动添加单元结点网格 17 2.9 保存 18 2.10 开始分析 19 2.11 查看结果 19 第三章 曙光有限元正分析计算原理20 3.1 概述 20 3.2 初始地应力的计算 21 3.2.1 自重应力21 3.2.2 构造应力21 3.3 分步施工模拟 21 3.3.1 一般表达式21 3.3.2 开挖22 3.3.3 填筑24 3.3.4 结构的施作与拆除24 3.3.5 增量荷载的施加24 第四章 曙光有限元反分析计算原理25 4.1 概述 25 4.2 量测信息的种类及表达式 25 4.2.1 位移量测信息25 4.2.2 内力量测信息26 4.2.3 压力量测信息26 4.2.4 应变量测信息26 4.3 目标函数和适应性函数26 4.3.1 目标函数26 4.3.2 适应性函数26 4.4 优化方法 26 4.4.1 单纯形法27 4.4.2 阻尼最小二乘法28 4.4.3 遗传算法30 4.4.4 遗传模拟退火算法31 I 同济曙光 有限元正反分析设计模块 4.4.5 混合遗传算法32 4.5 关于优化方法对比以及参数的选取 32 第五章 正反分析模块功能介绍34 5.1 文件 34 5.2 编辑 3