›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (10): 3048-3052.doi: 10.16285/j.rsm.2017.10.034
柯锦福1, 2,吴爱祥3
KE Jin-fu1, 2, WU Ai-xiang3
摘要: 目前,岩土工程中常用的塑性屈服准则多为局部不可导的分段函数,在隐式有限元求解中均采用显式向前欧拉法更新应力和Newton-Raphson迭代法求解方程。但显式向前欧拉法容易导致应力偏离屈服面和计算不收敛,而Newton-Raphson迭代法需频繁求导,对于分段函数而言这些方法均不利于求解。为此,提出了采用半隐式向后欧拉法和免导数的Steffensen迭代法联合更新应力与一致切线模量的方案。根据上述方案,利用ANSYS提供的UserMat模块编写了基于统一强度理论与拉破坏复合屈服准则的理想塑性模型。用自定义的本构模型模拟深埋圆形巷道弹塑性开挖过程,数值模拟结果与理论解很好地吻合,验证了模型代码和所提出方案的正确性和可行性。采用半隐式向后欧拉法与Steffensen迭代法相结合的手段,可简化应力与一致切线模量的求解,该方法避免了应力偏离屈服面和求解流动函数偏导,算法简便,易于推广应用。
中图分类号:
O 241
[1] | 王凤云, 钱德玲, . 基于统一强度理论深埋圆形隧道围岩的剪胀分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1966-1976. |
[2] | 邵生俊, 陈 菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料 挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262. |
[3] | 曹雪叶,赵均海,张常光. 基于统一强度理论的冻结壁弹塑性应力分析[J]. , 2017, 38(3): 769-774. |
[4] | 贺建清,肖 兰,张文勇,高文华,. 基于改进的Mohr-Coulomb强度准则下岩石锚杆极限抗拔承载力计算[J]. , 2016, 37(9): 2484-2488. |
[5] | 张风达 ,申宝宏 ,康永华,. 考虑卸荷作用的底板突水破坏机制研究[J]. , 2016, 37(2): 431-438. |
[6] | 邓东平,李 亮. 基于非线性统一强度理论下的边坡稳定性极限平衡分析[J]. , 2015, 36(9): 2613-2623. |
[7] | 李 远 ,李 振 ,乔 兰 ,李 淼,. 基于脆剪分析的岩体非线性强度特性在统一强度理论中的实现[J]. , 2014, 35(S1): 173-180. |
[8] | 朱 福、战高峰、佴 磊、. 天然软土地基路堤临界高度一种计算方法研究[J]. , 2013, 34(6): 1738-1744. |
[9] | 崔 莹 ,赵均海 ,张常光 ,孙珊珊 . 基于统一强度理论的灰土桩复合地基挤密影响区半径计算[J]. , 2013, 34(4): 1116-1120. |
[10] | 李南生,唐 博,谈风婕,谢利辉. 基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法[J]. , 2013, 34(1): 243-249. |
[11] | 刘建军1,李跃明1,车爱兰2. 基于统一强度理论的岩质边坡稳定动安全系数计算[J]. , 2011, 32(S2): 666-672. |
[12] | 曾开华1,鞠海燕1,张常光2. 深埋圆形隧道弹塑性位移统一解及其比较分析[J]. , 2011, 32(5): 1315-1319. |
[13] | 隋凤涛,王士杰. 统一强度理论在地基承载力确定中的应用研究[J]. , 2011, 32(10): 3038-3042. |
[14] | 马宗源,廖红建,祈 影. 复杂应力状态下土质高边坡稳定性分析[J]. , 2010, 31(S2): 328-334. |
[15] | 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871-1876. |
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