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自定义初始应力
创建者：王旭刚，编辑者：詹毕顺，最近更新：2020/04/28 09:41:52
问题描述：
在模拟深埋隧道等工程时，为简化模型以减少计算量，通常只建立隧道周围的岩土体模型。这种局部模型无法通过K0或重力加载生成初始应力，那么如何自定义初始应力，以达到实际应力状态？
解答：
PLAXIS中，除了K0过程和重力加载这两种方法外，还可以使用场应力（Field Stress）的方法来生成初始应力场。这种方法适用于深部岩土体在应力历史过程中主应力方向发生旋转的情况，如深埋隧道等工程。
具体来说，场应力方法可以在分步施工的初始阶段窗口中选择，并在模型浏览器中定义。用户需要定义三个主应力大小以及相应的主应力方向，且模型的所有边界都需要设置为完全固定（Full Fixed），如图1所示。在施加初始应力场后，用户需要添加一个塑性零步计算阶段，来求解模型中的不平衡，以保证得到正确的初始应力。
图1 场应力相关设置
注意：此处的σ1,2,3与后处理中的σ1,2,3不同，它们没有先后顺序，并非大、中和小主应力。且主应力以压缩为负，拉伸为正。方向向量不必为单位向量，只需输入比例关系即可。
如图2所示，按照上述方法生成的场应力是整个模型的应力状态，不考虑局部应力，也不考虑地应力随着深度增加的情况。如果使用场应力方法，重力乘子∑Mweight在初始阶段默认为0，且为了避免土体出现突然的不平衡，后续计算阶段中也需将∑Mweight调整为0。
图2 场应力生成的初始应力
与K0方法生成初始应力类似，场应力不考虑结构单元、外部荷载及边界条件。因此在初始阶段，不能激活结构单元及外部荷载。