彈性地基受力的三維無網(wǎng)格伽遼金法分析.pdf

1、無網(wǎng)格法是近年來發(fā)展迅速的一類數(shù)值分析工具,其中的無網(wǎng)格伽遼金(EFG)法就是應(yīng)用和研究最為廣泛的無網(wǎng)格方法之一。與有限元法相比,它回避了網(wǎng)格畸變帶來的困難,在解決裂紋擴(kuò)展、材料失效、沖擊破壞、局部大變形與失穩(wěn)等方面顯示出了巨大的優(yōu)勢。
　　豎向荷載作用下引起的地基內(nèi)部土中位移與附加應(yīng)力解答是彈性力學(xué)的重要研究課題之一。因?yàn)楦郊討?yīng)力是在地基內(nèi)新增加的應(yīng)力,它會使地基發(fā)生變形,是引起建筑物沉降的主要原因,所以該課題具有相當(dāng)高的工程實(shí)

2、際應(yīng)用價值。在前人研究成果的基礎(chǔ)上,本文對此進(jìn)行進(jìn)一步的研究。目前計算地基附加應(yīng)力和沉降多是基于均質(zhì)各向同性半無限彈性體的Boussinesq解,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,無網(wǎng)格法逐漸成為一種廣泛應(yīng)用于巖土工程分析的數(shù)值方法。從已有的參考文獻(xiàn)來看,無網(wǎng)格伽遼金法在該領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步,特別是在彈性地基板的計算分析方面取得了較多的研究成果。但以往的計算分析多應(yīng)用于二維問題的分析。本文從三維問題著手,編制了豎向荷載作用下彈性地基的三維無單

3、元伽遼金分析程序。利用該程序,通過三維懸臂梁算例分析三維無網(wǎng)格伽遼金法支持域大小、高斯點(diǎn)的階數(shù)、背景網(wǎng)格疏密程度以及場節(jié)點(diǎn)數(shù)對計算精度的影響,并給出相應(yīng)建議。
　　通過對豎向集中荷載和豎向矩形均布荷載作用下的地基土中的位移分析和應(yīng)力分析,驗(yàn)證了上述荷載作用下地基土中應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象并總結(jié)了應(yīng)力擴(kuò)散規(guī)律。同時,文中還用ANSYS有限元軟件和傳統(tǒng)的基于彈性半無限空間的Boussinesq解的計算結(jié)果與本文程序進(jìn)行對比分析。
　　研究