本文關鍵詞：開挖問題摩擦效應的有限元計算方法

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【摘要】：采用有限單元法計算砂性土中的開挖卸載,根據(jù)既有的散粒體材料開挖應力釋放和彈塑性卸載理論研究成果,將卸載過程中材料荷載 位移曲線的非線性等效成為開挖荷載的逐步釋放,該過程中卸荷模量與加載模量一致。在此基礎上,推導用卸荷剛度表示的計算域內開挖荷載計算式;同時,根據(jù)現(xiàn)有試驗結果,將八面體剪應力引入以表征單次加卸載情況下顆粒間的摩擦作用力,并利用虛功原理建立顆粒間摩擦作用與卸載應力釋放特性的關系,將應力釋放效應對開挖荷載的影響等效成為修正開挖卸載階段材料的彈塑性本構關系矩陣,從而實現(xiàn)考慮卸載摩擦效應的開挖問題計算方法。從節(jié)點平衡方程的推導來看,開挖荷載對整個計算區(qū)域均有影響,和應力釋放效應存在對應關系。設計砂的室內單向加卸載模型試驗,并采用該有限元方法對室內模型試驗進行模擬,結果表明,單次加卸載過程中,計算曲線可以較好地反映對應試驗條件下土體的應力釋放特性,計算結果與現(xiàn)有的理論研究成果相符,該方法對開挖問題的描述具有一定的可行性。
【作者單位】： 同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室;
【關鍵詞】： 土力學 開挖問題 應力釋放 內摩阻力 虛功原理 彈塑性矩陣
【基金】：國家自然科學基金資助項目(50878151)
【分類號】：TU43
【正文快照】： 1引言有限單元法處理地下工程開挖問題的思路主要有2種。一種方法是通過計算開挖荷載[1-2]來確定開挖問題的求解邊界,例如采用應力釋放系數(shù)對開挖面等效節(jié)點力進行修正[3-5],或在室內試驗基礎上對開挖力進行擬合[6]。早期模型不成熟時,開挖荷載的計算方法得到廣泛討論,這種情

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【共引文獻】

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本文編號：940729