軸對稱接觸問題的有限單元法及其在樁基工程中的應用.pdf

1、樁土之間的接觸面對樁基的受力特性有著重要的影響,在計算中不應無視它的存在.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用,但計算中對樁土接觸面的處理卻仍然是一個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行處理,然后建立一種樁土相互作用的計算方法,并應用于樁基的工程實踐之中.在有限元中計算中,常用的方法是利用節(jié)理單元來模擬接觸面.該論文對這種方法經(jīng)過分析之后,發(fā)現(xiàn)這種處理方式對接觸面的描述并不合理,也無法反映出

2、接觸面的主要力學特征.同時指出,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特征,即:(1)接觸面具有相應的"抗剪強度",即當接觸面上的某一點處的切向應力小于該點處的抗剪強度時,該處樁土共同變形;達到其抗剪強度時,則沿切向發(fā)生滑動;(2)在整個變形過程中,樁與土不能互相侵入.針對于接觸問題的求解,目前已經(jīng)發(fā)展了很多計算方法,如數(shù)學規(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)其計算原理建立了軸對

3、稱等參數(shù)單元的有限元計算公式,并詳細介紹了彈塑性接觸問題的有限元求解實施過程."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概念的同時,還與普通接觸有限元的處理方式作了對比.傳統(tǒng)的有限元程序采用結構化的語言編寫,由于結構化語言本身的缺陷,使有限元程序的更新、擴展功能受到很大的限制,80年代出現(xiàn)的面向對象編程思想為解決這個問題提供了轉機.目前,已有學者將面向對象編程思想引入到有限元編程當中,但在接觸問