若干土工問題工程性狀的大變形有限元分析.pdf

1、土體漸進(jìn)破壞及其破壞性狀研究一直是巖土工程研究的熱點(diǎn)問題，它們主要與邊坡、基坑、路堤、復(fù)合地基等工程相關(guān)，但目前還沒有較好地得到解決；本文采用可考慮大變形問題的ALE有限元法分析基坑、邊坡、路堤等的穩(wěn)定性和破壞性狀，并結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，利用有限元方法分析了碎石樁錨單樁復(fù)合地基受壓時的工程性狀；主要研究工作如下。 (1)根據(jù)ALE描述的基本原理及思路編制了可用于一維、二維、三維及軸對稱情況下的大變形有限元程序，并驗(yàn)證了該程序的正確性；

2、該程序?qū)ν馏w可采用彈性、粘彈性、彈塑性等多種本構(gòu)模型，可考慮復(fù)雜邊界條件等。 (2)采用本文編制的大變形有限元程序?qū)ν临|(zhì)邊坡的漸進(jìn)破壞、破壞性狀及穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。結(jié)合局部化分析方法及應(yīng)變局部化產(chǎn)生的條件，采用分岔理論局部化判斷準(zhǔn)則分析了均質(zhì)土質(zhì)邊坡的漸進(jìn)破壞過程。并探討了影響土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的主要因素，在此基礎(chǔ)上采用強(qiáng)度折減法分別對均質(zhì)土質(zhì)邊坡、雙層地基土質(zhì)邊坡、含軟弱夾層粘土邊坡進(jìn)行了深入分析，最后對一邊坡破壞實(shí)例進(jìn)行了數(shù)值模

3、擬，得到與實(shí)際情況較一致的結(jié)果。 (3)采用大變形有限元方法及Mohr-Coulomb非軟化分析模型、軟化模型分析了軟土地基上基坑放坡開挖的過程及其破壞性狀，還討論了側(cè)向土壓力系數(shù)對計算結(jié)果的影響；最后對一軟土地基上基坑放坡開挖工程破壞實(shí)例進(jìn)行了軟化及非軟化破壞的有限元分析，說明了軟化模型能夠更好地模擬軟土地基上基坑破壞實(shí)際情況。 (4)對天然軟土地基上路堤填筑過程進(jìn)行了大變形有限元分析，模擬單層和雙層地基上路堤的快速填

4、筑過程及其破壞性狀，分析了臨界填筑高度的影響因素；參照連云港試驗(yàn)路堤現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果，采用Mohr-Coulomb模型分析了其臨界填筑高度及破壞性狀，并與工程現(xiàn)場觀測情況作了詳細(xì)對比。 (5)介紹了碎石樁錨及其單樁復(fù)合地基試驗(yàn)情況，對碎石樁錨單樁復(fù)合地基中豎向抗拔極限承載能力、拉壓循環(huán)荷載和拉拔多循環(huán)荷載下的受力性狀等現(xiàn)場測試結(jié)果進(jìn)行了分析，并采用有限元方法研究了碎石樁錨及碎石樁單樁復(fù)合地基受壓時性狀。 本文較全面地分析了邊