基于混合常应力-光滑应变单元的极限分析方法
极限分析是岩土工程稳定性评价的重要方法之一.传统的有限元极限分析方法,采用低阶三角形单元时需要引入速度间断面并采用特殊网格布局,或者采用高阶三角形单元等措施来克服体积锁定问题和提高数值精度.在光滑有限元法(smoothed finite element method,简称SFEM)的基础上,提出了一种基于新型混合常应力-光滑应变单元的极限分析方法(mixed constant stress-smoothed strain element limit analysis,简称 MCSE-LA 方法).在服从关联流动法则和 Mohr-Coulomb屈服准则的基础上,MCSE-LA方法最终将数值极限分析转化为以应力和极限荷载乘子为基本未知量的二阶锥规划(second order cone programming,简称SOCP)问题.MCSE-LA方法具有形式简单、优化变量相对较少和无需显式的写出塑性内能耗散函数的优点,并且根据凸锥优化的对偶理论,可以从对偶问题中获得速度场和塑性乘子等信息.此外,还采用基于最大塑性剪应变率的网格自适应加密算法,该算法在塑性区细化网格,显著提高了新数值极限分析方法的计算效率和精度.最后通过边坡稳定分析的结果对比,验证了 MCSE-LA方法的计算精度和效率均高于传统的有限元极限分析方法.
数值极限分析、常应力-光滑应变混合单元、二阶锥规划、自适应网格加密
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TU431(土力学、地基基础工程)
广东省自然科学基金;国家自然科学基金;广州市科技计划项目;广州市科技计划项目
2022-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
1660-1670
