基于有限元的二维和三维岩土工程应用，可以有效模拟和分析常见或复杂的岩土工程问题：

       l 土体被模拟为二维或三维的连续体或简化为线性和非线性界面，同时不断增加岩土材料模型库，并考虑岩土两相和动力                特性；

       l 通过在任意时间阶段添加和移除几何特征有效模拟开挖回填过程以及锚固的支护；

       l 在任意时间点检查模型稳定性以及测试参数变化的灵敏度；

       l 通过LUSAS各类接触材料实现土体-工程结构在一个模型/场景中建模分析；

       l 使用LUSAS混凝土和钢设计模块进行结构单元的设计校核。

 

       

LUSAS 岩土

应力-渗流耦合

       LUSAS提供了专门的应力/渗流完全耦合分析步，用于求解饱和土/非饱和土的渗流固结问题，通过LUSAS图形向导选项，可以直观地展示有效应力/超孔隙水压力随时间的增长/消散，同时还可以计算任意施工固结阶段建筑物的稳定性。

开挖支护施工阶段模拟

Phi-c 折减稳定分析

       Phi-c分析基于土体强度折减计算安全系数，通过云图的绘制可以清楚的研究土体破坏机理。

       由于其自身特性，Phi-c分析将一直运行，在经过多次Phi-c折减分析后，模型求解失败，并显示最低的安全系数。         LUSAS将Phi-c分析与分支分析耦合，在不影响主分析的条件下，可设置多个Phi-c分支分析分析多个施工阶段在特定荷载和边界条件下的稳定性。

 

分支分析

       从施工序列的任意阶段添加分支分析，以考虑新的分析工况。

       比如：进行任一点的边坡稳定分析；从现有序列分支出新的分析方法；考虑地震事件的影响；考虑意外的水位条件变化。

       分支分析可以对模型属性的变化进行评估，使用分支功能进行多个分析以拓展LUSAS模拟“如果”工况的能力。分支分析是高效的，因为它们不需要对主分析进行重新计算。

  

岩土材料

       所有的岩土分析都应使用非线性岩土材料模型来模拟土体特性，因为非常小的应变都有可能导致土体超过屈服应力，并发生塑性应变。

       LUSAS岩土涵盖多种岩土专用材料模型，如摩尔-库伦、修正摩尔-库伦、剑桥黏土、邓肯-张、霍克-布朗以及德鲁克-普拉格材料模型等。

       LUSAS岩土材料模型还可与土体两相，Ko初始系数、粘滞以及动力属性等一起使用，以满足不同的岩土工程分析需求。

土-结构相互作用

       LUSAS 岩土在一个模型/场景中实现了土和结构的真正相互作用。

软件提供如下材料模型用于模拟土和结构的相互作用关系：

 

 

结构模拟

l 提供丰富的结构单元，如梁、板、壳、实体单元等

l 多种几何截面可供选择，涵盖各种标准型钢类型

l 各个国家的各种材料库可供选择，另外还涵盖非线性混凝土材料，可计          算收缩徐变、非线性开裂，水化热等

l 方便施加各种结构荷载、移动荷载、预应力荷载（可根据各个国家规范          计算预应力损失）

设计规范

       LUSAS通过激活和钝化单元准确高效地模拟土体开挖、安装地锚以及建造隧道结构的施工阶段过程。

      同时，LUSAS的移动荷载分析还可模拟土体回填后，车辆在路面行驶的作用效果。

 

       

       目前，LUSAS 岩土支持的规范有：

 

       除提供各类专用的岩土和土-结构接触材料外，LUSAS岩土还支持各类结构模拟，方便用户进行建模分析。

l 嵌入式桩材料，通过定义土层、p-y曲线数据和相关设置建立三维梁单元以表        示桩周围的土体建模（支持港口工程桩基规范 JTS167-4-2012）

l 三线土压力材料，三线土压力结点材料简化了各种土-结构相互作用问题的模          拟。它创造了一个分段线性结点材料属性，产生与结构挠度相关的土压力 。          沿垂直轴（竖轴），土压力随深度增加而增加。可以定义多个属性来表示土体        的分层或由于水的存在而产生的属性变化。

l 摩尔库伦界面材料，与界面单元一起使用，多用于土体滑动，它允许模拟标准        弹塑性滑动界面以及土体的应变硬化、软化和膨胀特性。采用经典的莫尔-库          仑关系来定义界面上的破坏条件，用界面上的滑移来控制膨胀速率和摩擦角的        劣化，同时也可以控制黏聚力的变化。

l 滑移线，用于模拟接触和冲击问题，或者用于连接不一致的网格，适用于一些        没有相关的接触经验或者理论，无法确定接触模型的情况。

l 各类结点单元材料，与结点连接单元一起使用，适用于一些简单的线性或非线        性结点模型，如线性、弹塑性、摩擦接触模型等，用于指定特定的接触行为。

 

渗流分析

       LUSAS可以解决各种类型的非饱和土/饱和土的渗流问题，以土石坝渗流计算为例，LUSAS可以计算竣工期土石坝的稳定渗流，泄洪期水位骤降等各种渗流工况，同时，LUSAS还可以计算渗流期间坝底的总渗流量和平均渗流量。

带排水趾层的土石坝的稳定渗流

       LUSAS使用两相平面应变单元模拟不同饱和度土体随时间的固结状态，因此，可以重现超孔隙水压力随时间消散并模拟土体从短期到长期固结行为的变化。固结分析模型可以用于评估土体固结完成时所需的时间。

固结分析

条形基础的二维固结

排水砂桩换填及路堤填筑固结分析

明挖回填隧道施工阶段分析

Phi-c折减边坡稳定分析

嵌入式挡墙开挖Phi-c分支分析

霍克布朗岩石材料模型

嵌入式挡墙三线土压力材料模型

混凝土开裂分析