岩土工程数值分析程序z_soil3D简介

Z_SOIL.PC 2003 under Windows NT, 2000 or XP
• 统一的岩土工程数值分析平台
• 始创于1985年，全球已有1000多个用户
• 在几小时内解决所有的岩土工程中经常碰到的问题

Z_SOIL.PC 2003:
基于Windows图形操作界面的Z_SOIL.PC 2003提供了解决土力学和岩石力学、地下结构、基坑开挖、土结构相互作用、地下水和温度分析的统一方法。Z_SOIL.PC 2003是基于有限单元方法的不断升级的工程软件。在软件在设计研究领域取得了巨大的成功，涵盖了现实世界中可能遇见的所有工程问题。

Z_SOIL.PC
Z_SOIL.PC由Zace Services Ltd从1984年开始开发。最近版本的Z_SOIL.PC由如下团队成员开发：
• Truty, A.Urbanski, K.Podles, S.Commend and Th.Zimmermann, A. Wroblewski
• Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne
• Cracow University of Technology
• U.C.Berkeley
• Caltech
• Stanford University.

Z_SOIL.PC 应用实例
在世界范围内 由Z_SOIL.PC广泛应用于基础和土工构筑物的设计分析，包括隧道、地下贮藏设施、采矿、高速公路路基的挖方和填方、铁路、大坝、临时和永久的挡土结构、具有复杂开挖步骤的基坑以及水工结构。

Z_SOIL.PC 2003的主要特征 - Z_SOIL.PC 2003 是基于 Z_SOIL 环境的第六代产品，其功能得以加强，附加了许多新的特征。特别地，该软件提供了如下特征：

Z_SOIL手册
• 内置于最新的MS-Windows 操作系统(NT, 2000, XP)计算环境中：用户可以通过菜单选项以简单和自然的方式自行处理和管理数据文件和可执行文件
• 可以根据实际情况,，用户自行设置 基本/高级 功能
• 可从Autocad中读取数据，从Excel 中读取或者写入数据

Z_SOIL 分析
• 计算速度比以前的版本提高3～4倍
• 增加自动内存清理和优化功能
• 轴对称问题、平面应变问题、3D问题求解器可分别采用以下任何一种方法做单相和两相分析：
自动计算初始应力条件和稳定渗流状态：
初始应力和自重的组合可自动生成最复杂的初始状态条件，包括已经存在的建筑物
• 稳定性分析：
对大多数问题可采用C-phi强度折减法和应力水平算法得出可靠的稳定性评估和滑裂面的位置。这两种方法比条分法简单和通用。可考虑局部材料的特性或者接触面对稳定系数的影响。
• 极限荷载分析和变形分析：
可考虑有预应力的情况（锚杆）
• 开挖和建造工况分析：
可与任何求解器的次序相结合，可移除或者增加施工部分、荷载、边界条件等，为了在2D程序中模拟3D的效应可以控制卸载速率，可进行工况的稳定性评估。
• 固结，蠕变分析（与时间有关的效应）
• 渗流，稳定流或者瞬态流，饱和与非饱和渗流，可考虑边界条件随着时间的变化；完全任意的渗流边界条件，如自由面、渗流面、降雨入渗，不可渗透区域；可考虑与固体变形的耦合或者非耦合。
• 热量、水分迁移分析：预先进行瞬态的热量/湿度迁移分析得到温度－时间曲线，为后续的力学分析做准备。
• 直接求解法、波前法和稀疏矩阵求解器
在两相计算中，稳定的有限单元方程不受计算时步的限制

Z_SOIL前处理
• 人机交互的半自动有限元网格生成和优化，可以在几分钟之内生成多达几万个的网格
• 采用C++开发的2D和3D程序统一的菜单
• 改进了缩放功能
• 自动单元分割
• 引进了“超级单元”定义参数
• 新的宏定义
• 改进了与Autocad和Excel的兼容性
• 取消功能
• 重叠网格的兼容性

Z_SOIL 后处理
• 与Windows完全兼容的后处理系统可提供许多新的功能，例如显示横截面上的量、查看时程曲线和改进的结果表述能力，如云彩图、等值线图、矢量图等
• 改进了与Excel的兼容性
• 记录和播放宏
• 改进了选择集的兼容性
• 单位管理器，专门负责各种物理量单位之间的转换
本构模型
Z_SOIL.PC 采用最强健的数值算法模拟非线性、与时间相关性（time dependent）、土体的应力应变特性，内置的连续介质本构模型有：
• Tresca模型
• Mohr-Coulomb模型
• Rankine模型
• Drucker-Prager-Cap模型
• Cam-clay模型
• multi-laminate模型（成层介质和片岩）
• Hoek-Brown模型（岩石）
• Menétrey-Willam 软化模型（混凝土）
• Biot模型（固结和流固耦合）

边界条件
Z_SOIL.PC可高效地模拟任何形式的荷载和土的应力条件，例如：
• 重力场和初始应力条件
• 水位表和稳态流和瞬态流的水压力，包括可随时间变化的边界条件
• 排水和不排水条件
• 显式定义开挖和施工顺序
• 强制位移场
• 作用与边界和土体上的 集中荷载和分布荷载
• 隧道开挖时的荷载释放控制
• 无限和半无限介质

用户自定义模型
• 用户可以引入自己编写的本构模型

单元库
Z_SOIL.PC中内置的非线性有限元求解策略可根据本构模型选用2D，3D和轴对称单元，可克服与材料不可压缩和剪胀相关的“锁死”现象。单元库中提供了几种非线性的结构单元，如：
• 线性和非线性梁单元
• 壳体单元
• 薄膜单元
• 土工织物单元
• 钢筋和锚杆单元
单元库还提供了无限介质单元和摩擦接触面单元（可渗透或者不可渗透），这些单元都可以根据任意土体的轮廓施加。
文档和支持
一个几乎没有正式数值分析经验和塑性理论基础的岩土工程师可在很短的时间内学会使用界面友好的Z_SOIL.PC。而且，用户将会发现：
• 用户界面可以悬选择为初学者/专业级/入门级
• 完全交互的在线帮助和手册
• 用户手册包含了程序执行、数据输入的信息以及分析选项的扩展文档
• 如何使用程序的详尽的向导
• 包含有算法细节的理论章节
• 大量的考题
• 有代表性的实例
• 用户热线： zsoil@zace.com ，由开发者亲自回答您的问题

硬件要求 - Pentium 处理器， 300 MB或更多的硬盘空间， MS-Windows NT，2000 or XP，至少 128 MB 内存。

更多信息，请去www.geofem.com看看