浅埋隧道掌子面稳定性二维自适应上限有限元分析

发布时间：2017-08-20 12:11

  本文关键词：浅埋隧道掌子面稳定性二维自适应上限有限元分析

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【摘要】：为研究浅埋隧道掌子面稳定性及获取精细化的破坏模式,提出了一种上限有限元非结构化网格自适应加密策略。以单元耗散能权重指标作为网格自适应加密评判准则,该策略同时兼顾了单元尺度与塑性应变。应用高阶的6节点三角形单元并建立上限有限元线性规划模型,以多次反复计算和网格加密的方式实现了二维自适应上限有限元分析并编制了计算程序。利用条形基础地基极限承载力课题,从上限解精度和网格加密形态方面验证了该程序的有效性。针对浅埋隧道掌子面稳定性问题,展开多参数条件下的自适应上限有限元计算,分析了网格加密过程中单元总数与上限解精度的关系,列出不同隧道埋深和内摩擦角对应的隧道掌子面稳定性临界值的上限解,揭示出掌子面稳定性变化规律及精细化的破坏模式。
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;
【关键词】： 浅埋隧道 掌子面稳定性 上限有限元 节点三角形单元 破坏模式 网格自适应
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51008309) 中南大学中央高校基本科研业务费专项基金(No.2014zzts045)
【分类号】：U452.11
【正文快照】： 1引言浅埋隧道掌子面稳定性是隧道工程设计和施工中需特别关注的问题。该课题的研究常采用简化方法(如极限平衡法)进行计算分析。有限元数值计算手段也常被用来分析隧道掌子面的变形和应力关系[1-3],但对于土体破坏形态的研究往往受制于单元易畸变、收敛准则不易确定等因素的

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本文编号：706534