三峡库区某滑坡有限元分析

库区大量的边坡滑坡因其特殊的地质条件,传统的分析方法无法分析其发展过程,有限元强度折减法是近年来兴起的一种新方法,克服了传统方法的局限,已在工程中得到了应用。运用其对库区某碎石土滑坡工程进行了分析并对其作出稳定性评价,最后与极限平衡条分法(Spencer)进行比较,二者结果相当接近。     

用有限元强度折减法进行加筋土挡土墙稳定性分析

加筋土挡土墙边坡是一种新型的边坡加固形式,传统的理论分析主要是考虑力的平衡关系,因此还有不少的缺陷,而有限元分析不仅满足力与位移的平衡关系,而且考虑了筋带与土体的协调变形作用,模拟的结果能使人们方便地掌握挡墙的整体与局部变化。结合某加筋土挡土墙的实例,利用有限元对其进行了数值模拟,用强度折减法计算了边坡的安全系数,并与极限平衡进行比较,对类似的工程有一定的指导作用。     

不同计算方法计算滑坡推力与桩前抗力的比较与分析

不平衡推力法用于计算滑坡推力是可行的,但在计算桩前抗力时,无法考虑桩的变形因素,计算结果偏大,使工程设计偏于不安全.有限元强度折减法用于计算滑坡推力与桩前抗力,遵循桩-土共同作用的原则,计算结果更合理,并可以得到相应的推力与抗力分布.通过分析验证了有限元强度折减法计算抗滑桩的推力与抗力更为可靠.     

桩基础极限荷载有限元判定方法研究

以桩基础极限荷载分析为例,探讨各种极限荷载计算和判定方法,以提高计算精度。有限元极限分析方法分为强度折减法和荷载增量法。强度折减法极限荷载判定方法有:1F-Q_u曲线判定法,即曲线出现V型尖点,则V型尖点前一点对应的强度折减系数为桩基础的安全系数;2F-s曲线判定法,即F-s曲线出现拐点,其后曲线近似平行于s轴;3 F-Δs′ΔP′突变曲线判定法,当曲线发生突变,出现一条近似与F轴垂直的直线,曲线突变前的拐点对应的强度折减系数为安全系数;4数值计算收敛性判定法,即计算恰好不收敛时前一点对应的强度折减系数为安全系数;5塑性区贯通判定法,该方法只适用于判断计算的正确性。荷载增量法极限荷载判定方法有:1P-s曲线判定法,曲线有明显第2个拐点,其后近似平行于s轴,第2拐点对应荷载为极限荷载;2数值计算收敛性判定法;3塑性区贯通判定法。研究表明上述各种方法判定桩基础的极限荷载几乎相同,只要按规定来操作,各种判定方法都是可行的。强度折减法与荷载增量法所得极限荷载误差很小,表明2类判定方法都是可行的。     

考虑抗拉强度的含外倾结构面岩质边坡稳定性分析

当前工程设计都是将边坡失稳破坏看成整体的剪切破坏即M-C剪切破坏,基本不考虑岩土体本身抗拉强度.而岩质边坡真实的破坏应该是张拉-剪切复合破坏,不应是传统不考虑抗拉强度的单一剪切破坏模式.利用FLAC3D软件,基于张拉-剪切复合破坏准则对岩体和结构面强度参数同时进行强度折减,与只考虑抗剪强度的情况进行比较来研究抗拉强度对...     

边坡稳定性理论及其局限性

边坡分析理论经过近几十年的发展,基本形成了完善的体系。较为典型的有 极限平衡法,极限分析法,有限元法等。对各种分析方法做了简要的回顾与评述。基于极限 平衡原理发展的各种分析方法,大多需要做许多假设,同时对岩质边坡又不能很好地考虑其 断层节理特征。有限元强度折减法,是近年来发展起来的一种分析方法,与极限平衡法相比 不需要任何假设,可以求得任意形状边坡的临界滑移面及其对应的安全系数,同时可以反映 边坡失稳及塑性区的发展过程,为岩土体边坡分析开辟了新的途径。     

下限有限元在边坡稳定分析中的应用

针对极限分析下限法在边坡稳定分析中的局限性，在极限分析下限定理的基础上，引入有限元的思想来建立静力许可应力场，运用最优化理论中的内点法对边坡稳定问题进行求解。据此建立了下限有限元分析边坡稳定的数学模型，编制了有限元程序，通过对经典算例进行求解，计算结果表明该方法是一种合理有效的方法。     

倾斜微型桩桩身参数敏感性有限元分析

基于有限元强度折减法,结合工程实例,利用软件ANSYS对不同倾角微型桩加固边坡以及倾斜微型桩的设桩位置、锚固深度和桩排距等桩身参数对边坡稳定性的影响进行了数值模拟分析。结果表明:微型桩加固边坡较优的倾斜角度为60°;随着设桩位置离坡顶距离的增加,边坡的稳定系数先增大后减小,当设桩位置距坡顶的相对位置为0.58~0.66,边坡的稳定系数较高;当桩排距为9倍桩径,边坡的稳定系数较高。研究结果为倾斜微型桩的设计与工程应用提供了理论依据,具有一定的普遍意义。     

锚杆支护岩质边坡地震动力响应分析

目前的锚杆支护边坡地震动力设计主要采用拟静力的方法，无法考虑锚杆和边坡在地震作用下的相互作用，汶川地震边坡破坏现象调研表明，锚杆具有良好的抗震效果，所以有必要对锚杆抗震效果进行研究。利用动力有限差分软件FLAC^3D，通过分析一个岩质边坡算例坡面上监测点动力响应加速度峰值放大系数在锚杆支护前后变化，研究了锚杆在各种不同地震波作用下的抗震效果。结果表明：在不同地震波作用下，锚杆都能显著降低坡面加速度峰值放大系数，提高边坡的动力稳定性，具有良好的抗震效果。最后结合强度折减动力分析法对锚杆在地震作用下的破坏机理进行了研究，为锚杆支护边坡的抗震设计奠定基础。     

抗滑短桩越顶问题的有限元验证

抗滑短桩是介于抗滑键与全长桩的一种特殊的抗滑桩,由于其较全长桩经济,已在实际工程中应用。云阳县太公沱至余家包库岸大咀段库岸因其下滑推力大、滑面埋深深,采用常规的抗滑桩极其不合理,通过方案比选此滑坡采用长12m的抗滑短桩进行支护。运用有限元强度折减法对设置抗滑短桩后,对滑面是否越过桩顶进行了验证。经计算设置抗滑短桩后滑坡稳定系数为1．25,说明滑坡采用抗滑短桩支护是可行的。     

有限元结构分析神经网络计算

采用精确积分四边形单元刚度矩阵,构造一种多层反馈神经网络以实现平面问题有限元结构分析,其中间层神经元联接权值为求解问题的单元刚度矩阵。分析和数值仿真结果表明,该神经网络稳定收敛于有限元模型解,为有限元结构分析并行计算提供一种新的方法。     

复合材料结构导弹振动特性分析及模型修正

建立了某型导弹全结构有限元计算模型,其中包含复合材料舱段,在其上分布多处孔洞。基于地面模态实验数据对该有限元模型进行了优化,给出了该复合材料结构建模及模型修正方法,得到了较为合理的优化结果,结构各阶固有频率误差均满足工程要求。给出的优化后导弹结构振动特性分析结果将对工程实际有一定的指导意义。     

相空间有限元方法在解二维中子输运方程中的应用

本文采用相空间有限元方法求解了柱形临界多群中子输运问题。其中对于方程中的坐标变量用分片连续线性多项式作为试探函数,对于方程中的角度变量用分片连续双线性多项式作为试探函数。整个求解空间区域和角度区域分别采用三角形和矩形单元划分,然后利用迦辽金方法得到一个以网格点处角通量为未知数的线性联立代数方程组,方程组中的系数矩阵的存储采用了压缩存储技术。最后用高斯消元法解此有限元方程组,表明相空间有限元方法计算收敛性较好、计算精度高。     

电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟

针对电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟问题,基于矢量磁位A和时间积分标量电位V,采用节点单元法,并选择运动坐标系描述运动问题,推导出动态发射下的电磁轨道发射器三维涡流场有限元离散方程。结合温度场控制方程,建立电磁轨道发射器的三维电磁-温度耦合有限元模型。针对一个电磁轨道发射器动态发射问题,对模型进行数值模拟,得到了动态发射下轨道及电枢的温度场分布特点及发射器电感梯度随时间的变化规律。计算结果表明,模型计算出的脉冲电流峰值、出口电流大小、出口速度等参数均与试验结果吻合较好,验证了所开发的有限元程序代码的正确性。     

不可压缩橡胶体的静态性能分析

运用虚功原理和超弹理论，采用逐步递增载荷和平衡迭代方法，得到了超弹性体在大变形时的有限元平衡方程式，建立了适用于分析非线性材料（如橡胶体）的有限元方法，并给出了通过测试超弹材料３种变形模式所得到的数据来确定Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ常数的方法．对不可压缩橡胶体在受压作用下的变形进行了有限元计算．     

基于FEM/SPH算法的弹丸侵彻土体数值模拟

基于有限元法(FEM)和光滑粒子流体动力学(SPH)结合的算法,用数值模拟了钢质弹丸对钢筒约束土体的侵彻过程。基于ANSYS/LS-DYNA显式动力分析和LS-PrePost后处理软件,形象再现了钢质弹丸冲击作用下土体飞溅形成漏斗坑和直线通道的物理过程。侵彻深度计算结果与实验数据吻合较好,钢质弹丸的速度和加速度时程曲线图与理论分析一致,体现了FEM/SPH算法的精确性。研究结果表明FEM/SPH算法在模拟侵彻土体方面具有可行性和有效性。