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有限单元法分析的结论深度解析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了解滑面上的剪切力T 1和T 2,人们开始借助有限单元法。Mahtab&Goodman最先分析了滑面上的弹性应力分布,认为T 1和T 2不等于零。但是,要真正回答在极限平衡状态下T 1和T 2是否等于零的问题,还必须进行弹塑性有限单元法分析。笔者用弹塑性有限单元法对一系列楔形体进行了分析计算,得出以下结论:滑动面上的应力状态与楔形体和围岩性质的关系不明显。

有限单元法分析的结论深度解析

为了解滑面上的剪切力T 1和T 2,人们开始借助有限单元法。Mahtab&Goodman(1970)最先分析了滑面上的弹性应力分布,认为T 1和T 2不等于零。但是,要真正回答在极限平衡状态下T 1和T 2是否等于零的问题,还必须进行弹塑性有限单元法分析。

笔者(1990)用弹塑性有限单元法对一系列楔形体进行了分析计算,得出以下结论:

(1)滑动面上的应力状态与楔形体和围岩性质的关系不明显。即使将楔形体和围岩的变形及强度参数取得非常大(即把岩石近似于刚体),滑动面上的应力变化也很小。

(2)除强度参数外,滑动面上应力状态的主要影响因素还有:(www.xing528.com)

1)两滑动面的夹角α12。若其他参数固定,α12越大,则剪切力T 1和T 2越小。当α12接近于180°时,剪切力T 1和T 2接近于零。

2)滑动面的变形特征R。R=k n/ks,k n和k s分别为滑动面的法向和切向刚度系数。若其他参数固定,R越大,则剪切力T 1和T 2越小。当R接近无穷大时,剪切力T 1和T 2接近于零。

(3)随着滑动面强度参数的降低,楔形体逐渐达到极限平衡状态,剪切力T 1和T 2也逐渐减小,但剪切力T 1和T 2并不趋于零,在极限平衡状态下,T 1和T 2仍存在。

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