基于特征线法网格划分的主动土压力有限元计算

详细信息   

• 责任者：方宏伟^c北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室^d1965^f教授 ; 谭卓英 ; 方玲玲^c苏州大学
• 刊名：中南大学学报（自然科学版）
• 出版年：2011
• 卷期：42^b9总205
• 关键词：土压力 ; 有限元法 ; 特征分析20^a网格化30^a特征线法
• 页码：2825～2830
• 索书号：P706.6/140
• 图表：^c表2参22插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/05

摘要

针对有限元法网格划分存在人为因素且不能保证精度的不足，提出特征线法划分网格的新方法。假定通过墙踵的滑移线为滑裂面，采用Duncan‐Zhang(E‐υ)模型，将其运用于主动土压力的有限元分析计算。研究结果表明:本构模型参数对边界节点应力影响不大，但实验常数K和破坏比R_f对其位移有影响;当墙土摩擦角δ＞0°时，最大主应力σ₁对边界的土体稳定性影响最大，宜将其作为主动土压力p_a进行计算;当δ=0°时，取最小主应力σ₁=p_a，此时为Rankine理论的表现形式;绘制节点p_a分布图，求得主动土压力合力E_a;以底部计算点为矩心，用合力矩定理求得Ea作用点的位置y。经过与Coulomb解的对比和已有实验结论的验证，表明计算结果可靠，方法可行。