PLAXIS2D是一款發(fā)展成熟、性能好并在國際上廣受贊譽的巖土工程通用有限元分析軟件，在世界上很多國家和地區(qū)被廣泛用于各類巖土工程計算分析和輔助設計。荷蘭PLAXISB.V.公司于2014年推出了全新界面的新版PLAXIS2D程序，稱為AE版（AnniversaryEdition，周年紀念版）。該版本的界面風格和操作方式與之前的2012版及早期版本已明顯不同，而是與新的PLAXIS3D程序的界面和操作趨于一致。為了便于廣大PLAXIS使用者盡快熟悉新版本的特性及操作，本書基于PLAXIS2DAE版本進行編寫，系統(tǒng)介紹了PLAXIS2DAE版的功能特性和使用要點，并給出多個工程算例，詳述操作過程，內(nèi)容涵蓋PLAXIS2DAE版的土體、結(jié)構、網(wǎng)格、水位、分步施工等五個模式下的各項建模、分析功能和使用方法。全書分為兩大部分共24章，第1部分（1-10章）對PLAXIS2DAE程序的主要功能特性及相應的各級菜單進行全面介紹，詳細講解從輸入土層、設置結(jié)構、指定材料參數(shù)、施加荷載、設定(塑性、滲流、動力)邊界條件、劃分網(wǎng)格，到設置計算階段、設置計算控制參數(shù)、執(zhí)行計算和輸出計算結(jié)果等整個分析過程中涉及到的各項操作細節(jié)。第2部分（11-24章）講述如何使用PLAXIS2DAE程序?qū)Ω黝悗r土工程問題進行分析。該部分共包括14個示例，涵蓋各類典型巖土工程問題，如軟粘土地基上基礎沉降、基坑降水開挖支護、路堤填筑過程固結(jié)與穩(wěn)定性分析、新奧法隧道開挖支護、庫水驟降壩體穩(wěn)定性分析以及建筑物自由振動和抗震分析等，涉及了程序的大部分功能特性。本書可作為巖土工程相關領域的高年級本科生和研究生教材，也可作為從事巖土工程設計、咨詢的工程師和科研人員的參考書。
隨著近幾年中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，尤其是城鎮(zhèn)化的發(fā)展，國家對城鄉(xiāng)建設和基礎設施建設大舉投入，在城建、交通和港口等眾多領域不斷涌現(xiàn)出大型巖土工程項目，隨之引發(fā)的工程事故和經(jīng)濟損失也越來越多。因此，對于地質(zhì)條件、施工工況和周邊環(huán)境等比較復雜的巖土工程項目，尤其是大型項目，在確定設計施工方案之前，進行方案比選、預判關鍵變形受力部位并提出改進建議，以及在項目實施過程中，對突發(fā)工程事故原因進行分析判斷，提出并驗證應對措施的合理性和有效性等，以確保施工的安全、順利進行，已逐漸成為整個工程項目中必不可少的重要環(huán)節(jié)，相關的監(jiān)測技術、試驗研究也越來越受到重視。這就需要能夠模擬整個施工過程、能夠考慮復雜荷載工況及地下水條件、考慮土結(jié)構相互作用及流固耦合作用的專業(yè)的巖土分析軟件來輔助我們完成這些工作。同時，隨著理論研究與工程經(jīng)驗的不斷積累與發(fā)展，業(yè)內(nèi)專家學者及專業(yè)技術人員也逐漸認識到，單純依靠常規(guī)的傳統(tǒng)算法已經(jīng)無法滿足日益復雜的巖土工程項目的計算分析需求，在各類巖土工程的設計施工方案的專家評審會上，已普遍要求使用巖土有限元程序進行分析校核。
在眾多有限元程序中，PLAXIS軟件以其專業(yè)性、友好性和優(yōu)質(zhì)性廣受用戶的認可。與ANSYS和ABAQUS這類大型通用有限元軟件不同，PLAXIS始終專注于巖土工程問題解決方案，如果說前者所走的是“博、廣、通”的路線，那么PLAXIS走的則是一條“專、精、深”的路線。PLAXIS擁有更全面豐富的巖土本構模型和專門針對巖土工程分析特點設計的易于使用的操作界面。與此同時，它的計算內(nèi)核穩(wěn)定且高效，其計算結(jié)果可靠性在國際巖土工程界得到廣泛認可。近年來，PLAXIS軟件在國內(nèi)大型巖土工程項目應用中已經(jīng)充分展示了它的專業(yè)性和高品質(zhì)。
PLAXIS軟件是由荷蘭公共事業(yè)與水利管理委員會提議，于1987年由荷蘭Delft工業(yè)大學開始研發(fā)，最初是為了解決荷蘭本地的與軟土相關的巖土模擬分析問題。1993年，PLAXIS公司正式成立，并于1998年發(fā)布第1版Windows系統(tǒng)的PLAXIS軟件。同時，著手三維計算內(nèi)核的研發(fā)，并在2001年、2004年逐步推出PLAXIS三維隧道分析程序（3DT）、三維基礎程序（3DF）。隨著技術的不斷累積，2015年，PLAXIS公司又推出了新一代PLAXIS軟件PLAXIS 2D 2015和PLAXIS 3D AE，二者的操作界面基本一致。
至今，PLAXIS軟件已廣泛應用于各種巖土工程項目，如：基坑、擋墻、邊坡、抗滑樁、隧道、樁（筏）基礎、碼頭工程等，并得到世界各地巖土工程師的認可，成為其日常工作中不可或缺的數(shù)值分析工具。以我國香港地區(qū)為例，PLAXIS程序一直是香港屋宇署（Buildings Department of the Government of Hong Kong）的官方認證巖土分析軟件之一。截至2012年年初，世界范圍內(nèi)PLAXIS用戶多達16000多家，其中我國國內(nèi)用戶已有百余家，涵蓋了鐵路、電力、石化、建筑、航務、市政等多個行業(yè)。
我們在2015年2月和10月相繼出版了《PLAXIS 3D基礎教程》與《PLAXIS高級應用教程》，填補了國內(nèi)PLAXIS 3D教程與PLAXIS高級教程的空白。PLAXIS 2D 2015軟件與舊版軟件在交互界面、操作方式上已有很大不同，分析功能也更加豐富和完善，為此，我們編寫了這本《PLAXIS 2D基礎教程》。
為了便于廣大工程師與學者能夠盡快熟悉和使用PLAXIS 2D軟件，本書系統(tǒng)而詳細地講解了PLAXIS 2D各項功能和常見工程項目中的應用方法。全書分為兩個部分：功能特性和應用示例。第1部分功能介紹（1~10章），第1、2章介紹程序的概況和一般規(guī)定；第3~6章講述輸入程序中的土、結(jié)構等建模功能和材料屬性設置等前處理功能；第7章講述網(wǎng)格劃分和計算設置；第8~10章講述輸出程序的界面、輸出結(jié)果及生成曲線等后處理功能。第2部分應用示例（11～26章）以16個典型巖土工程問題為例，深入講述利用PLAXIS 2D進行實際巖土工程計算分析的方法流程，包括模型構建、參數(shù)取值、計算條件設定及計算結(jié)果輸出與分析的全過程。另外，在附錄中給出了程序的安裝說明及相關問題解決方法。
本書的編寫由劉志祥與張海清完成。感謝中國建筑標準設計研究院北京金土木信息技術有限公司各位領導對本書的重視與大力支持；感謝前同事盧萍珍在早些年所做的工作；最后要感謝國內(nèi)的廣大PLAXIS用戶，你們對新版PLAXIS 2D中文教程的需求正是我們編寫本書的動力源泉。
由于編者水平和時間的限制，書中難免存在錯漏之處，敬請廣大讀者批評指正。也請您在發(fā)現(xiàn)錯誤后反饋給我們，以便再版時進行更新與修正，再次感謝廣大讀者。
編者
目錄
第1部分 功能特性
第1章PLAXIS 2D軟件簡介
第2章一般說明
2.1單位和符號規(guī)定
2.2文件管理
2.3幫助工具
第3章輸入程序概述
3.1啟動輸入程序
3.2"輸入"程序的界面
3.3菜單欄中的菜單
3.4輸入程序的結(jié)構--模式
3.5繪圖區(qū)中的模型
3.6命令行一般信息
3.7瀏覽器
第4章地層模擬--土模式
4.1調(diào)整模型邊界
4.2創(chuàng)建鉆孔
4.3土層
第5章荷載和結(jié)構--結(jié)構模式
5.1輔助工具
5.2幾何對象
5.3荷載
5.4指定位移
5.5動力荷載
5.6結(jié)構單元
5.7隧道
5.8設計方法
5.9水力條件
5.10熱條件
5.11流函數(shù)
5.12熱函數(shù)
5.13導入幾何模型
第6章材料屬性和材料數(shù)據(jù)庫
6.1土和界面模擬
6.2不排水行為模擬
6.3土工試驗模擬
6.4板材料數(shù)據(jù)組
6.5土工格柵材料數(shù)據(jù)組
6.6 Embedded beam row材料數(shù)據(jù)組
6.7錨桿材料數(shù)據(jù)組
6.8為幾何構件指定材料數(shù)據(jù)組
第7章網(wǎng)格和計算
7.1網(wǎng)格生成--網(wǎng)格模式
7.2定義計算階段
7.3分析類型
7.4加載類型
7.5水壓力計算
7.6溫度計算
7.7加載步驟
7.8計算控制參數(shù)
7.9水力條件
7.10幾何配置--分步施工模式
7.11計算中使用設計方法
7.12開始計算
第8章輸出程序概述
8.1輸出程序的界面布局
8.2菜單欄中的菜單
8.3命令行中的一般信息
8.4輸出程序中的工具
8.5顯示區(qū)
8.6輸出程序中的視圖
8.7報告生成
8.8生成動畫
第9章輸出程序的輸出結(jié)果
9.1單元關聯(lián)圖
9.2變形
9.3應力
9.4結(jié)構和界面
第10章曲線
10.1選擇曲線點
10.2生成曲線
10.3曲線格式設置
10.4格式設置選項
10.5重新生成曲線
10.6一張曲線圖中生成多條曲線
第2部分 應用實例
第11章砂土地基上圓形基礎的沉降分析
11.1工程概況
11.2工況A：剛性基礎
11.3工況B：柔性基礎
第12章水下基坑開挖分析
12.1幾何模型
12.2生成網(wǎng)格
12.3執(zhí)行計算
12.4查看結(jié)果
第13章拉錨地連墻支護基坑降水開挖分析
13.1幾何模型
13.2生成網(wǎng)格
13.3執(zhí)行計算
13.4查看結(jié)果
第14章軟土地基上路堤填筑穩(wěn)定性分析
14.1幾何模型
14.2生成網(wǎng)格
14.3執(zhí)行計算
14.4查看結(jié)果
14.5安全性分析
14.6使用排水線
14.7更新網(wǎng)格 + 更新水壓分析
第15章盾構隧道地表沉降及其對樁基的影響分析
15.1幾何模型
15.2生成網(wǎng)格
15.3執(zhí)行計算
15.4查看結(jié)果
第16章新奧法隧道施工過程模擬分析
16.1幾何模型
16.2生成網(wǎng)格
16.3執(zhí)行計算
16.4查看結(jié)果
第17章庫水驟降壩體穩(wěn)定性分析
17.1幾何模型
17.2生成網(wǎng)格
17.3執(zhí)行計算
17.4查看結(jié)果
第18章拉錨地連墻支護基坑降水開挖分析-ULS
18.1幾何模型
18.2執(zhí)行計算
18.3查看結(jié)果
第19章壩體滲流分析
19.1幾何模型
19.2生成網(wǎng)格
19.3執(zhí)行計算
19.4查看結(jié)果
第20章板樁墻基坑滲流分析
20.1幾何模型
20.2生成網(wǎng)格
20.3執(zhí)行計算
20.4查看結(jié)果
第21章降水條件下土體飽和度變化分析
21.1幾何模型
21.2生成網(wǎng)格
21.3執(zhí)行計算
21.4查看結(jié)果
第22章簡諧動力荷載下彈性地基動力分析
22.1幾何模型
22.2執(zhí)行計算
22.3查看結(jié)果
第23章打樁效應動力分析
23.1幾何模型
23.2生成網(wǎng)格
23.3執(zhí)行計算
23.4查看結(jié)果
第24章建筑物自由振動及地震分析
24.1幾何模型
24.2生成網(wǎng)格
24.3執(zhí)行計算
24.4查看結(jié)果
第25章通航船閘熱膨脹分析
25.1輸入
25.2網(wǎng)格生成
25.3計算
25.4計算結(jié)果
第26章凍結(jié)法隧道熱-流耦合分析
26.1輸入
26.2網(wǎng)格生成
26.3計算
26.4計算結(jié)果
26.5查看計算結(jié)果步驟
附錄PLAXIS 2D程序安裝指南
參考文獻
書單推薦
