有限元极限分析法发展及其岩土工程中应用

**资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯ht

有限元极限分析法兼有数值分析法与经典极限分析法两者的优点,特别适用于岩土工程的分析与设计。20世纪初,国内岩土工程界应用国际上通用程序,大力发展有限元极限分析法并拓宽其在岩土工程中的应用。在基本理论研究、提高计算精度、拓宽应用范围及工程实际应用等方面取得了很大成绩。重点介绍作者及其合作者的一些研究成果。主要包括岩土工程安全系数定义、方法原理、整体失稳判据、强度准则的推导、选用及提高计算精度等方面的研究。应用范围从二维扩大到三维,从均质土坡、土基扩大到有节理的岩质边坡与岩基,从稳定渗流扩大到不稳定渗流、从边坡与地基工程扩大到隧道、还用于寻找边(滑)坡中的多个潜在滑面,进行岩土与结构共同作用的支挡结构设计,计算机仿真地基承载板载荷试验等应用项目,以逐渐达到革新岩土工程设计方法的目的。

岩土工程有限元分析法法及其应用 学院：土木工程学院 班级：****班 姓名：pantakill 2013.3.15 一、岩土工程的介绍 岩土工程专业是解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的 科学。虽然岩土工程计算机分析在大多数情况下只能给出定性分析结 果，但岩土工程计算机分析对工程师决策是非常有意义的。开展岩土 工程问题计算机分析研究是一个重要的研究方向。 二、经典岩土极限分析法的发展及其存在的问题 （1）将地基或者土坡引入极限状态有两种方法： 1、增量加载，例如地基承载力； 2、强度折减，例如将地基或者土坡的强度折减fs倍。 （2）土体处于极限平衡状态有两个力学特征： 1、土体已处于濒临破坏失稳状态，因而它可作为岩土工程破坏失 稳的依据； 2、岩土材料强度得到充分发挥。 （3）当前采用的经典极限分析法有如下几类： 1

\"有限元\"的首次出现到现在被广泛应用于岩土工程已经有30多年,30多年的发展使其理论越来越科学合理、算法越来越精细,有了很大的进步,结构的离散化作为\"有限元\"的核心思想,是将实际结构通过假装想象离散为数目的有规则的单元体组合,通过对离散体的分析得出岩土工程的精准度来取代实际结构的情况,这样就解决了那些岩土工程中遇到的理论无法解决的问题。

\"有限元\"的首次出现到现在被广泛应用于岩土工程已经有30多年,30多年的发展使其理论越来越科学合理、算法越来越精细,有了很大的进步,结构的离散化作为\"有限元\"的核心思想,是将实际结构通过假装想象离散为数目的有规则的单元体组合,通过对离散体的分析得出岩土工程的精准度来取代实际结构的情况,这样就解决了那些岩土工程中遇到的理论无法解决的问题.

\"有限元\"这个名词第一次出现,到今天有限元在岩土工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足岩土工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际岩土工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。

目前数值模拟方法主要有:有限差分法、有限元法、边界元法、离散元法、流形元法以及无单元法。这些研究方法在科学研究和工程应用方面,无论是过去还是现在都发挥着重要的作用。在岩土工程领域,有限元数值模拟方法起着重要的辅助和指导作用。

针对大型岩土工程有限元模拟中等参元网格、三角形(四面体)网格、无网格等方法的缺陷,介绍了插值重构有限元法的基本原理,围绕把无网格法的特性应用到三角形(四面体)网格,改变其插值函数的思想,将这种方法应用到了岩土工程中。工程实例证明,此方法和传统的三角形(四面体)网格有限元法相比有着节点应力连续、精度高等优势,并且有着比等参元有更高的收敛率,在大型岩土工程中有着重要的应用价值。

作为一个学术报告对以往研究成果做一个综述,内容包括有限元极限分析法原理、隧洞的破坏机理、隧洞深、浅埋分界标准,无衬砌隧洞围岩的定量稳定性分析质以及有衬砌隧洞时隧洞初衬与二衬的设计计算方法,以供同行们参考。

\"有限元\"技术经历了几十年的发展历史,在其理论和算法的同时日趋完善,在各类相应的工程领域上得到广泛应用,对于岩土工程领域来说有限元技术的不断应用促进了它的发展。

岩土工程主要研究岩体与土体的工程问题,包括地基基础、边坡和地下工程等,由于岩体和土体一般是不连续介质,目前非线性有限元已经是研究工程中非线性问题较为有效的工具之一。

考虑岩土工程中力学参数和荷载的不确定性,将它们视为未知但有界的物理量,用区间变量表示,以平面问题为例建立了区间有限元方法。

区间有限元在岩土工程中的应用——考虑岩土工程中力学参数和荷载的不确定性，将它们视为未知但有界的物理量，用区间变量表示，以平面问题为例建立了区间有限元方法。

岩土结构与岩土体的界面及岩土体中存在的节理、滑动面等各类接触面的模拟是岩土计算中一个重要但尚未很好解决的问题,应用虚功原理建立接触问题的计算公式,发展了相应的有限元计算方法,并用该法计算了挡墙土压力、单桩承载力、盾构法施工的隧道等问题,证明了该法求解岩土工程问题的可行性及有效性。

本文主要介绍了在岩土工程中，有限元分析在岩土工程中的应用和基本原理，为挡土墙等工程提供了计算的依据。

岩土工程中的央向对象有限元程序设计——介绍了面向对象的程序设计方法，按照这种方洁，建立了有限元模型的类，给出了类的c++语言描述和它的实现方法t并设计了基于windows95/98／nt平台的岩土工程有限元软件。相关的类和方法包括处理矩阵的类、单元类、节点类、...

岩土工程有限元分析软件 plaxis2dae? 案例教程 基坑开挖对邻近隧道的影响分析 北京筑信达工程咨询有限公司 北京市古城西街19号研发主楼4层，100043 版权 计算机程序plaxis及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。全球范 围的所有权属于plaxisbv。如果没有plaxis和北京筑信达工程咨询有限公司的预先书 面许可，未经许可的程序使用或任何形式的文档复制一律禁止。 更多信息和此文档的副本可从以下获得： 北京筑信达工程咨询有限公司 北京市古城西街19号研发主楼4层100043 电话：86-10-68924600 传真：86-10-68924600-8 电子邮件：support@cisec.cn 网址：www.***.*** 北京筑信达工程咨询有限公司版权所有?,2013. 型 目录 基坑开挖对邻近

岩土工程有限元分析软件 plaxis2d2015? 案例教程 北京筑信达工程咨询有限公司 北京市古城西街19号研发主楼4层，100043 目录 新奥法（natm）隧道开挖....................................................................................................1 1.1输入............................................................................................................................2 1.2生成网格...........................................................

岩土工程是一个复杂的工程系统,面向对象的有限元方法的应用是其发展的必然趋势,简要分析岩土工程的特点,分析面向对象有限元方法在岩土工程中的科学、有效应用,并指出其在实践应用的注意事项。

面向对象有限元方法在岩土工程中的应用——介绍了面向对象的程序设计方法和它与有限元程序相结合的原理和优点，提出了这种方法在岩士工程中的应用实例，并设计了基于windows95／98平台的有限元软件.利用面向对象的方法来研究有限元,是对有限元方法新的有益尝试...

在岩土工程中进行有限元分析时需要求解大型线性方程组,常用的直接法会占用较大的内存,耗费计算时间较长,计算节点规模有限。用超松弛迭代–预处理共轭梯度法(ssor-pcg)求解大型稀疏线性方程组,并提出ssor-pcg法的一套优化内存占用量和计算时间的实现方案。算例结果证明,此方案下的求解器在一台奔腾2.80ghz主频、1.0gb内存的个人电脑上,在50min之内,可求解约30×104节点三维模型的刚度方程,其计算结果也可满足需要。

详细地介绍了p型自适应有限元的基本理论及其发展过程,总结了p型自适应有限元的误差估计方法、自适应升阶策略以及加速收敛技术,并将p型自适应有限元法应用于岩土工程的三维弹粘塑性分析、三维动力响应分析以及三维渗流分析中,最后提出了p型自适应有限单元法中亟待解决的问题及今后的研究方向。