随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算方法

simon

随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算方法并借助计算机得到满足工程要求的数值解，数值模拟技术是现代工程学形成和发展的重要动力之一。在岩土工程数值分析中最常用的数值方法有有限元法、离散元法、边界元法等。有限元法是我们的主要模拟手段，目前我们主要致力于不连续岩土体及岩土体的大应变的模拟研究、应用,土体固结模拟研究,边坡稳定性评价等。
拥有的数值模拟软件主要有：
1.GeoFEAP
2.Flac3D

研究所正承担的研究课题:
1.青藏铁路工程路基下冻土热状态和路基稳定性数值模拟研究
（中国科学院知识创新工程重大项目）
青藏铁路格拉段是西藏连接祖国内地的交通大动脉，也将是世界上第一条通过高原多年冻土地区的铁路线，高原多年冻土地区发育有特殊的不良地质现象．如厚层地下冰、热融滑坍、热融沉陷或热融湖(塘)、沼泽化湿地、冰锥、冰丘和爆炸性充水鼓丘、融冻泥流等。如果处理不当，将对青藏铁路建设带来大量的工程技术难题。
本项目预期在分析和总结已有模拟冻土温度场数值分析方法和成果的基础上，研发出一套分析青藏铁路工
程路基下冻土热状态和路基稳定性数值模拟软件，并结合青藏铁路典型路段，对冻土温度场变化、路基稳定参数冻融和冻胀机理进行分析，为青藏铁路工程冻土路基的设计、治理提供一套数值模拟分析工具，模拟和预测青藏铁路工程不同冻土环境条件下冻土路基热状态和路基稳定性变化。
通过分析青藏铁路冻土路基的变形特点、水热迁移模式和铁路路基下冻土热状态的监测资料，掌握青藏铁路沿线多年冻土路基温度场的变化规律。对冻土热状态和冻土路基稳定性的预测方法和数值模拟进行研究，确
定研发软件的具体功能。采用优化的方法，研编和开发数值模拟核心的软件模块。根据数据的输入方式和现有的数据格式研发面向对象的前处理软件界面；根据输出要求和青藏铁路冻土路基的设计和施工要求，研发面向对象的后处理输出界面。强大的分析功能、友好的操作界面、先进的编程方法和简捷的帮助文件是本项目所要开发软件的特色和创新点。
已开发的数值模拟软件:
1.地质工程有限元博士（软件已经注册）

Dr.GeoFem是基于Windows 9x窗口系统，采用Microsoft公司最先进的可视化开发工具VC++,VB和FPS4.0混编而成。
Dr.GeoFem软件的先进性主要表现在:
·软件应用Updated Lagrange方法，采用Kirchhoff应力对岩土体大变形进行数值分析，这在国内所见成果不多。
·软件中包含了多种岩土体的屈服准则和粘弹塑性模型
·软件采用Microsoft公司的基于COM的组件编程思想。这不仅有利于程序人员的开发和维护，而且提供了一个供用户进一步扩充软件功能的开放式接口。
·输入的原始数据高度共享，支持多种图件，具有较强的统计功能和图件输出能力。
·软件界面美观、安装方便、使用简单。菜单、加速键、工具条、状态栏、详尽的在线帮助，使分析人员随时知道下一步该做什么。
·软件满足从初学者到专家在内所有用户的需要。尽管该程序具有广泛和复杂的功能，但其组织结构和友好的用户界面使其易学易用。  
(软件启动界面)  
Dr.GeoFem软件的主要功能:
·表格化的数据录入和智能化的数据向导，可以帮助分析人员轻松地录入数据。
·支持多种数据生成方式。
·数据存放在内嵌的数据库中，分析人员可以方便地采用SQL语言来管理录入的数据。
·采用FRONT计算处理器的功能强大的计算内荷。
·支持4-node Isoparametric Quadrilateral Element，8-node Serendipity Element和9-node Lagrangian Element。
·提供了多种格式的图形输出功能，可以绘制平面应力图、变形网格图等；可以动态地分析不连续岩土体的变形破坏过程和应变集中现象。
Dr.GeoFem软件可有效的应用于以下领域：
·计算岩土工程中所遇到的岩土体的应力与应变分布状态及演变规律。可用于岩土体边坡稳定性的判定。
·模拟地质体的构造变形的历史演变过程及应力场的分布状态。同时亦能对地质体将来的构造变形作出预测。
Dr.GeoFem程序不断修正和更新以扩充已有的特性，增加新的FEA能力，并利用计算机硬件的优点。确保用户用最新的Dr.GeoFem有限元技术用于工程分析和计算。

正在开发的数值模拟软件:
1.地面沉降分析软件

简介: 基于biot固结理论，采用多种本构模型的沉降有限元计算分析软件，具有完善的前后处理功能。