基于扩展有限元的边坡渐进破坏过程模拟研究

发布时间：2024-07-09 02:23

　　近年来,随着我国经济的飞速发展,大批的土木工程的开发,泥石流地震等自然灾害的频发引起了人们的广泛关注。而裂缝作为诱导滑坡的主要因素之一,同时也受到了国内外学者的广泛研究。随着扩展有限元的出现,为裂缝的边坡的研究开拓了一条崭新的道路,与其他研究方法相比,基于断裂力学的扩展有限元更适合模拟裂缝等不连续问题,在计算中无需重新划分网格等优点,更适合模拟边坡的裂缝扩展。本文总结了裂缝边坡国内外的研究现状以及扩展有限元的基本理论,并在上述基础上采用ABAQUS的扩展有限元对坡顶存在裂缝的边坡以及降雨入渗条件下的边坡进行稳定性分析,为以后的实际工程提供参考性建议。主要研究内容如下:(1)通过对国内外文献资料的搜集与整理,系统地总结了边坡稳定性的研究状况,分析了裂缝边坡的国内外研究现状,对比了有限元法、无网格法、离散元法以及扩展有限元研究裂缝边坡的局限性与优缺点。总结了扩展有限元的基本理论以及岩石的断裂准则,详细介绍了扩展有限元在ABAQUS中的应用以及裂缝扩展的两大准则-最大主应力和最大主应变准则。(2)基于断裂力学的基本理论,判断出边坡的最易开裂位置以及临界缝长,运用ABAQUS扩展有限元模拟坡顶...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１节点示意图??Ｆｉｇ?２．１?Ｎｏｄｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｍａｐ??

硕士研究生学位论文?２扩展有限元的理论基础??之处在于采用了不同的形函数，因此在传统有限元程序基础上更容易増加扩展有限元的??功能，因此，我们需要优化形函数，这样也可以提高扩展有限元计算的正确性，准确性。??？枋始节点??〇虚似书点????ｍｉ％?丨紹交??裂纹??〇〇?４?Ｑ５....

图２．２水平集法的裂纹位置定义??Ｆｉｇ?２．２?Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｒａｃｋ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｌｅｖｅｌ?ｓｅｔ?ｍｅｔｈｏｄ??

相反??的力用于实现牵引作用。牵引作用主要是为了降低发散和网格扭曲的可能性，这一作用??将会随着时间逐渐衰减。??２．２．５水平集法??在扩展有限元分析中，关于裂缝的几何描述是简化裂缝追踪的关键，因为网格的划??分并不需要裂缝的几何性质。水平集方法，主要用于分析和计算界面运动，是....

图３．３边坡初始应力分布??．．Ｉｎｌｓｒｅｓｓｓｒｕｎ?ｏｓ

３坡顶裂缝边坡稳定性影响因素研宄?硕士研究生学位论Ｊ??ｍｍ??１?ｎｍ??Ｉ?Ｌ??５３．８??图３．２边坡示意图??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｌｏｐｅ??表３．１?土体物理力学参数表??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｓｏｉ....

图３．２边坡示意图??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｌｏｐｅ??

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本文编号：4004242