岩质边坡开挖过程模拟的动态有限单元法

摘要：

借鉴流形元的思想,提出三维岩质边坡开挖过程模拟的动态有限单元法.该方法在模拟边坡开挖过程中,建立有限元网格时仅需考虑结构面和复杂地形,而不用考虑开挖面的位置;开挖面信息仅作为动态参数在计算过程中实时输入,大幅度降低了前处理的难度.该方法根据几何拓扑判断,计算确定单元中的保留域和开挖域.运用常规有限元的位移插值模式,组装整体刚度矩阵和荷载向量,并运用加密高斯点法完成数值积分.其中,整体刚度矩阵来源于保留域,开挖域则提供开挖荷载.编制相应的计算程序,并将其应用于小湾孔雀沟料场边坡的开挖仿真分析中,通过该方法计算结果与常规有限元法计算结果进行对比,证明该方法的有效性.该方法的最大优点在于前处理简单,能运用于复杂边坡、洞室的快速开挖仿真和体型优化分析中.

关键词：边坡工程、开挖、加密高斯积分、动态有限元法

所属期刊栏目：30

分类号：P642(水文地质学与工程地质学)

资助基金："十一五"国家科技支撑计划项目2008BAB29B01;三峡大学科研启动项目06201000023

在线出版日期：2011-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2217-2224