
RS3(Rock and Soil 3-dimensional analysis program)是一款通用的有限元分析软件,可以分析地下开挖、隧道开挖及支护设计、地表开挖、基础设计、土石坝、土体固结及地下水渗流等。
RS3软件强大的分阶段施工处理方法,能够灵活的模拟诸如分步开挖、分析支护、分析添加荷载以及与之类似的问题,最多可达几百个不同施工阶段。为了阶段之间的协助与分配,软件提供了一个施工阶段序列设计功能,对于分配复杂的、重复性的工作,可以快速处理。
RS3软件可以模拟土体和岩体材料,本构模型包括Mohr-Coulomb, Generalized Hoek-Brown, Cam Clay and Drucker-Prager等。用户可以通过点击几次鼠标操作来完成材料参数的指定,对于复杂三维模型的建立,RS3软件还支护通过导入CAD文件(如DXF文件)到模型中并进行修正。
为了模拟支护体系,RS3软件提供了广泛的支护单元,包括衬砌,梁,桩等。同时这些单元可以联合使用在开挖,边坡,地基,挡土墙,路堤中。锚杆类型包括端结型,锚杆,全长粘结型(土钉),分裂型,锚索等。初砌包括喷射混凝土和钢筋混凝土,还可以指定复合衬砌,不同衬砌之间还允许发生相对滑动。
RS3软件能够分析岩土工程的三维渗流问题,既可以与应力分析完全耦合进行有效应力分析,也可以独立作为渗流分析软件使用。在做渗流计算时,能够进行稳态或者瞬态渗流分析。当与应力耦合进行应力/孔隙水压力耦合分析时,软件采用Biot(比奥)固结理论,从而更真实地模拟土体变形性状,例如坝体固结、表面开挖或者穿越粘土层的浅埋隧道等。

在RS3软件中用户可以指定不同类型应力条件,包括初始应力场(构造应力和重力),分布荷载,集中荷载(线荷载或点荷载),地震应力和弹簧。约束与边界条件也非常容易指定。
计算完成后,RS3软件允许进行二维或三维视图切换来查看结果,如应力、位移,应变,流速矢量等。用户还可以给查看的开挖区域的云图或自定义平面的云图,绘制某一边界的结果,绘制支护的内力和位移,绘制不同阶段的结果。所有结果信息可以以用户需要的格式导出。软件中用户可以指定4节点或10节点的三维网格。
RS3的优势
全面耦合的揉和理论可使用在基本所有的岩石及土质工程模型制作;
简易的界面使模型制作和结果分析更加快捷;
RS3拥有强大的有限元网格划分工具并且优化的求解器使计算速度大幅提高;
免费的技术支持以及投标价格使得RS3成为一个绝佳的选择。
RS3可同时广泛的应用于土木以及矿产工程
RS3可用于调查分阶段的矿产提取以及矿山回填过程;可运用序列编辑器构建复杂的多阶段模型;多层面的露天矿山可用一系列的DxF文件导入,四节点或十节点的四面体源可用于构造均匀或渐变的网格并可精细化;拥有多选择的结果观察比如单独显示挖掘空间;RS3可直接构造隧道模型或用DXF文件导入部分,RS3还可以显示隧道支撑力的结果并可将其导入EXCELL;并且还可以构建复杂的多面挖空3D模型;对于复杂模型计算速度的显著提高;用户可自定义截面去观察云图结果;RS3可实施稳态和瞬态有限元渗流分析,用户可自定义渗透性,可运用揉和理论进行耦合应力与孔隙压力的土壤有效应力以及固结分析;RS3为洞穴、地基、边坡、挡土墙、堤坝提供了4种支撑体,分别为锚固、梁、衬砌及桩,并且锚杆和板桩可用于地基挖空过程的不同阶段。探索最新的功能及更多,敬请申请最新的免费试用版。
软件特点
Ø 通过简单的“挤压”二维切片构建三维模型
Ø 模型方向与初始坐标轴方向(水平或垂直)相同
Ø 灵活分步设计,最多分步可以多达上百步
Ø 材料模型有:摩尔-库伦、广义霍克-布朗、剑桥粘土以及德鲁克-普拉格;弹性模型包括:各向同性、横观各向同性、正交各向异性以及邓肯-张双曲线
Ø 支护方式包括:锚杆、衬砌、梁支护及桩支护
Ø 地下水孔隙压力及稳态或瞬态水流模拟,并可以结合应力和渗流分析
Ø 耦合应力分析和孔隙压力分析
Ø 荷载方式有:原应力(常数和梯度应力)、分布荷载或负载、集中荷载(线和点荷载)、地震荷载(伪静态)及弹性荷载
Ø 三维四节点或十节点四面体网格自动划分
Ø 多种分析结果输出
软件功能
模型建立
ü 通过CAD 工具创建三维模型
ü 分步开挖与支护顺序设计功能
ü 多次开挖
ü 交互式的模型建立
ü 顶点/对象捕捉
ü 一键指定材料
ü 导入三维 DXF、DWG、OBJ、STL、STEP、IGES、TIN、ASC、XYZ 坐标格式文件
ü 导入 Examine3D 软件模型
ü 导出二维截面到 Slide、RS2 软件中
ü 右键快捷键
ü 交互式侧边工具栏
ü 交互式施工步切换
ü 隧道剖面辅助建模工具
ü 导入钻孔数据进行建模
单元和网格
ü 三维四面体网格
ü 4 节点或 10 节点单元
ü 一键生成网格
ü 梯度、均匀网格
ü 检查/定义网格质量
ü 指定区域网格细化
材料模型
ü 土体和岩石材料
ü 弹性和塑性
ü 抗剪强度准则: Mohr-Coulomb, Generalized Hoek-Brown,Modifed
Cam-Clay, Drucker- Prager,discrete-function,Mohr-Coulomb with Cap
ü Softening/Hardening材料模型
ü 分步指定材料
ü 各向同性、横向各向同性、正交各向同性
ü DuncanChang 双曲线
ü 导入RocData 数据
地下水渗流分析
ü 三维有限元地下水渗流分析
ü 恒定或非恒定渗流
ü 分步指定地下水
ü 渗流材料函数
ü 流量截面
ü 测压管水头线
ü 通过节点指定孔隙水压力
ü 完全耦合的固结分析
ü 指定位置处孔隙水压力
支护体系
ü 锚杆
ü 衬砌
ü 梁
ü 超前支护/桩
ü 分步支护
ü 锚杆类型:端结型,全长粘结型,锚索,分裂型,锚杆
ü 复合衬砌
ü 弹性或塑性
ü 峰值/残余强度
计算能力
ü 64 位并行求解器
ü 完全自动迭代优化
ü 直接间接求解器
ü 基于Biot 固结理论的应力/孔隙水耦合
远场应力
ü 常应力场
ü 自重应力场
ü 通过材料指定应力场
有限元边坡稳定性分析
ü 使用强度折减法(SSR)自动进行计算安全系数
ü 定义搜索/排除 SSR区域
ü 通过已有文献对稳定性计算进行验证(验证文档)、教程文档
外部荷载
ü 点荷载
ü 线荷载
ü 分布荷载
ü 地震荷载
ü 水压力
ü 弹簧
ü 动荷载
结果输出
ü 二维三维显示
ü 显示水平、竖直或任意平面
ü 应力,位移,强度系数云图
ü 有效应力,孔隙水压力云图
ü 变形矢量图
ü 地下水渗流矢量图
ü 变形图
ü 在模型中直接显示结果
ü 高亮显示屈服的材料,支护和节理
ü 显示等势面云图
ü 标注与测量工具
ü 输出到 Excel
ü 输出图片到文件
软件应用
RS3是一款通用的有限元程序,能应用于地下开挖、隧道、支护设计、表面开挖和地基设计、加固、地下水渗流等。可同时用于岩石和土壤的工程分析。
具体分析的工程问题主要包括:
开挖支护设计 隧道分析


露天矿网格划分 露天矿位移分析

采场开挖 快速轨道交通


地铁隧道网格划分 隧道开挖

瞬态水位 高渗透率砂层三维流矢量
软件截图:



