岩土应力和变形分析 ZSoil V2024

1. 引言

按发展历史来讲，ZSoil是最古老的岩土工程稳定性分析软件，它的主要计算原理和功能基本上类似于RS2, Plaxis2D和Sigma/W，ZSoil为土力学和岩石力学、地上和地下结构、开挖、土 - 结构相互作用和地下水流动的数值模拟提供了统一的方法，包括动力学，热传导和水迁移分析。虽然同起源于欧洲，但它的流行度远远不如Plaxis。在未被关注很长一段时间之后，发布了ZSoil的2023版本【ZSoil 2023 基本计算流程】，临近岁末，发布了ZSoil 2024版本。ZSoil V23和V24的安装文件大约为1G。

2. ZSoil发展历史

3. 本构模型

ZSoil的本构模型包括：

4. ZSoil 2024的主要特性

(1) ZSoil V2024的主要发展方向是在3D中模拟热交换。在ZSoil V2024中，可以使用1D单元(包括显式或隐式的灌浆模拟)来模拟热交换，这些单元以任意方式嵌入到连续单元网格中，使用非局部约束来避免任何网格依赖性。

(2) 在ZSoil V2024中，修改后的Bishop有效应力原理(该原理在ZSoil V23.50中引入)成为水-力(hydro-mechanical)分析的默认公式，它依赖于Van Genuchten土水分保持曲线(SWRC, Genuchten Soil Water Retention Curve)的完整形式；

• Plaxis中的地下水流动分析(Groundwater Flow Analysis)
  

• 锚索和地下连续墙联合支护的开挖过程模拟(Tieback Wall)
  

• 由2D转换为3D的渗流和稳定性分析(Groundwater Seepage and Stability Analysis)
  

(3) ZSoil V2024带来了一些全新的工具，旨在改进有限元模型的准备和数据验证：在网格布局中批量编辑材料属性，以便有效地检查材料数据，检查网格以验证存在和载荷函数的属性，从CAD图纸中导入彩色线条并对几何对象进行着色，根据数据和几何一致性进行定制的模型验证。

(4) Virtual Lab V2024为用户提供了新的相关性，特别是关于定义Van Genuchten土水分保持曲线模型的完整形式的土特性。现在，使用初始状态概况(Initial State Profile)工具，可以检查控制新公式的初始状态变量的概况。