軸對(duì)稱接觸問題的有限單元法及其在樁基工程中的應(yīng)用.pdf

1、樁土之間的接觸面對(duì)樁基的受力特性有著重要的影響,在計(jì)算中不應(yīng)無視它的存在.有限元等數(shù)值方法雖然已在樁基特性分析中得到了廣泛的應(yīng)用,但計(jì)算中對(duì)樁土接觸面的處理卻仍然是一個(gè)并未很好解決的問題.該文的主要目的就是將該類問題作為接觸問題進(jìn)行處理,然后建立一種樁土相互作用的計(jì)算方法,并應(yīng)用于樁基的工程實(shí)踐之中.在有限元中計(jì)算中,常用的方法是利用節(jié)理單元來模擬接觸面.該論文對(duì)這種方法經(jīng)過分析之后,發(fā)現(xiàn)這種處理方式對(duì)接觸面的描述并不合理,也無法反映出

2、接觸面的主要力學(xué)特征.同時(shí)指出,將樁土相互作用按接觸問題來處理,可以更好地反映出該接觸面的主要力學(xué)特征,即:(1)接觸面具有相應(yīng)的"抗剪強(qiáng)度",即當(dāng)接觸面上的某一點(diǎn)處的切向應(yīng)力小于該點(diǎn)處的抗剪強(qiáng)度時(shí),該處樁土共同變形;達(dá)到其抗剪強(qiáng)度時(shí),則沿切向發(fā)生滑動(dòng);(2)在整個(gè)變形過程中,樁與土不能互相侵入.針對(duì)于接觸問題的求解,目前已經(jīng)發(fā)展了很多計(jì)算方法,如數(shù)學(xué)規(guī)劃法、罰函數(shù)法等.該文采用的是[2]中提出的"自由度法",并根據(jù)其計(jì)算原理建立了軸對(duì)

3、稱等參數(shù)單元的有限元計(jì)算公式,并詳細(xì)介紹了彈塑性接觸問題的有限元求解實(shí)施過程."自由度法"涉及到的概念與普通的接觸有限元相比,既有同也有異,因此作者在闡述本法相關(guān)概念的同時(shí),還與普通接觸有限元的處理方式作了對(duì)比.傳統(tǒng)的有限元程序采用結(jié)構(gòu)化的語言編寫,由于結(jié)構(gòu)化語言本身的缺陷,使有限元程序的更新、擴(kuò)展功能受到很大的限制,80年代出現(xiàn)的面向?qū)ο缶幊趟枷霝榻鉀Q這個(gè)問題提供了轉(zhuǎn)機(jī).目前,已有學(xué)者將面向?qū)ο缶幊趟枷胍氲接邢拊幊坍?dāng)中,但在接觸問