软粘土弹塑性大变形的求积元法分析（英文）
本文选题：弱形式求积元法 + 大变形弹塑性固结 ； 参考：《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》2017年12期
【摘要】：目的:考虑几何非线性及非达西渗流对软粘土固结的影响,提出一种大变形固结问题的求积元求解列式,以提高数值方法的计算精度及计算效率。通过数值算例研究几何非线性及非线性渗流定律对软粘土固结的影响,为工程实际提供参考。创新点:1.提出一种大变形固结问题的高阶数值求解方法;2.在固结问题求解中同时考虑几何非线性及非线性渗流定律。方法:1.基于初始构型,采用完全拉格朗日格式,建立大变形固结问题求解列式;2.基于变形梯度乘法分解,得到大变形条件下的土体本构模型;3.基于指数关系的渗流定律,建立渗流连续性方程;4.通过数值算例验证方法,研究几何非线性及非达西渗流对软粘土固结的影响。结论:1.所建立的求积元方法的收敛速度要远远快于有限元法,降低了问题计算规模;2.在小变形条件下,最终沉降随外荷载线性变化,而在大变形条件下,随着载荷的增大,沉降相对于小变形条件有所降低;3.当考虑非达西渗流定律时,软粘土的固结速率随着非达西渗流参数的增加而降低。
[Abstract]:Aim: considering the influence of geometric nonlinearity and non-Darcy seepage on the consolidation of soft clay, a quadrature solution for large deformation consolidation problem is proposed to improve the accuracy and efficiency of the numerical method. The effect of geometric nonlinearity and nonlinear seepage law on the consolidation of soft clay is studied by numerical examples, which provides a reference for engineering practice. The innovation point is 1: 1. A high order numerical method for solving large deformation consolidation problems is presented. Geometric nonlinearity and nonlinear seepage law are considered in the solution of consolidation problem. Method 1: 1. Based on the initial configuration, the full Lagrange scheme is used to solve the large deformation consolidation problem. Based on the decomposition of deformation gradient multiplication, the constitutive model of soil under the condition of large deformation is obtained. Based on the percolation law of exponential relation, the seepage continuity equation is established. The effects of geometric nonlinearity and non-Darcy seepage on the consolidation of soft clay are studied by numerical examples. Conclusion 1. The convergence rate of the proposed quadrature element method is much faster than that of the finite element method, which reduces the computational scale of the problem. Under the condition of small deformation, the final settlement changes linearly with the external load, but under the condition of large deformation, with the increase of load, the settlement decreases with respect to the condition of small deformation. When the non-Darcy seepage law is considered, the consolidation rate of soft clay decreases with the increase of non-Darcy seepage parameters.
【作者单位】： Department
【分类号】：TU442
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，本文编号：1810161
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