巖土工程中的央向對象有限元程序設計

目前數值模擬方法主要有:有限差分法、有限元法、邊界元法、離散元法、流形元法以及無單元法。這些研究方法在科學研究和工程應用方面,無論是過去還是現在都發(fā)揮著重要的作用。在巖土工程領域,有限元數值模擬方法起著重要的輔助和指導作用。

\"有限元\"技術經歷了幾十年的發(fā)展歷史,在其理論和算法的同時日趨完善,在各類相應的工程領域上得到廣泛應用,對于巖土工程領域來說有限元技術的不斷應用促進了它的發(fā)展。

巖土工程主要研究巖體與土體的工程問題,包括地基基礎、邊坡和地下工程等,由于巖體和土體一般是不連續(xù)介質,目前非線性有限元已經是研究工程中非線性問題較為有效的工具之一。

區(qū)間有限元在巖土工程中的應用——考慮巖土工程中力學參數和荷載的不確定性，將它們視為未知但有界的物理量，用區(qū)間變量表示，以平面問題為例建立了區(qū)間有限元方法。

從有限元極限分析法的優(yōu)點上來看,該方法特別適合在巖土工程中應用,也得到了較好的發(fā)展。在實際應用過程中,是需要做出假設并求解的,而且應用的范圍有一定的局限性,這是有限元極限分析法應該創(chuàng)新的地方,在科技進步之下,對方法進行完善,讓其適用的范圍有所擴大,同時也推動在巖土工程中應用的價值。本文主要從有限元極限分析法做出了介紹,進而分析其在巖土工程中實際的應用。

有限元極限分析法在巖土工程中的應用取得了較好的效果,但是在實際使用時需要假設和求解,應用范圍有一定的局限性.隨著科技的進步,該方法不斷完善,其適用范圍不斷擴大.本文對有限元極限分析法理論進行了介紹,并對其在巖土工程中的實際應用進行了分析.

考慮巖土工程中力學參數和荷載的不確定性,將它們視為未知但有界的物理量,用區(qū)間變量表示,以平面問題為例建立了區(qū)間有限元方法。

針對大型巖土工程有限元模擬中等參元網格、三角形(四面體)網格、無網格等方法的缺陷,介紹了插值重構有限元法的基本原理,圍繞把無網格法的特性應用到三角形(四面體)網格,改變其插值函數的思想,將這種方法應用到了巖土工程中。工程實例證明,此方法和傳統(tǒng)的三角形(四面體)網格有限元法相比有著節(jié)點應力連續(xù)、精度高等優(yōu)勢,并且有著比等參元有更高的收斂率,在大型巖土工程中有著重要的應用價值。

面向對象的土體非線性有限元程序設計——該文以vc++6．0為開發(fā)工具，將面向對象方法引入土體非線性有限元分析中，完成了土體3種常用的非線性本構模型的數值模擬．程序根據當前應力狀態(tài)實現r智能化存儲應力歷史、調用模型以及非對稱矩陣的存儲，從而克服了面向過...

面向對象方法在biot固結有限元程序中的應用——面向對象程序設計方法應用于有限元程序編制帶來了相當大的優(yōu)越性。但迄今為止，這種方法在巖土工程中的應用實例很少。至于用面向對象方法進行土力學中常見的biot固結有限元分析軟件的開發(fā)，尚未見報道?，F將面向對...

介紹了面向對象的基本概念和面向對象的程序設計方法,并按這種方法建立了巷道圍巖變形有限元的模型的類,給出了主要類的c++語言描述的代碼,并設計開發(fā)了基于windows98/2000/nt操作平臺的巷道圍巖變形有限元分析軟件,主要相關類包括總體類、單元類、網格類、矩陣類、節(jié)點類等,并給出了基本的程序框架和相關代碼。

巖土工程有限元分析軟件 plaxis2dae? 案例教程 基坑開挖對鄰近隧道的影響分析 北京筑信達工程咨詢有限公司 北京市古城西街19號研發(fā)主樓4層，100043 版權 計算機程序plaxis及全部相關文檔都是受專利法和版權法保護的產品。全球范 圍的所有權屬于plaxisbv。如果沒有plaxis和北京筑信達工程咨詢有限公司的預先書 面許可，未經許可的程序使用或任何形式的文檔復制一律禁止。 更多信息和此文檔的副本可從以下獲得： 北京筑信達工程咨詢有限公司 北京市古城西街19號研發(fā)主樓4層100043 電話：86-10-68924600 傳真：86-10-68924600-8 電子郵件：support@cisec.cn 網址：www.***.*** 北京筑信達工程咨詢有限公司版權所有?,2013. 型 目錄 基坑開挖對鄰近

巖土工程有限元分析軟件 plaxis2d2015? 案例教程 北京筑信達工程咨詢有限公司 北京市古城西街19號研發(fā)主樓4層，100043 目錄 新奧法（natm）隧道開挖....................................................................................................1 1.1輸入............................................................................................................................2 1.2生成網格...........................................................

有限元極限分析法的發(fā)展及其在巖土工程中的應用——有限元極限分析法具有有限元法與經典極限分析法兩者的優(yōu)點　　特別適用于巖土工程設計（邊(滑)坡、地基、隧道）變革巖土工程設計方法

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巖土結構與巖土體的界面及巖土體中存在的節(jié)理、滑動面等各類接觸面的模擬是巖土計算中一個重要但尚未很好解決的問題,應用虛功原理建立接觸問題的計算公式,發(fā)展了相應的有限元計算方法,并用該法計算了擋墻土壓力、單樁承載力、盾構法施工的隧道等問題,證明了該法求解巖土工程問題的可行性及有效性。

有限元極限分析法兼有數值分析法與經典極限分析法兩者的優(yōu)點,特別適用于巖土工程的分析與設計。20世紀初,國內巖土工程界應用國際上通用程序,大力發(fā)展有限元極限分析法并拓寬其在巖土工程中的應用。在基本理論研究、提高計算精度、拓寬應用范圍及工程實際應用等方面取得了很大成績。重點介紹作者及其合作者的一些研究成果。主要包括巖土工程安全系數定義、方法原理、整體失穩(wěn)判據、強度準則的推導、選用及提高計算精度等方面的研究。應用范圍從二維擴大到三維,從均質土坡、土基擴大到有節(jié)理的巖質邊坡與巖基,從穩(wěn)定滲流擴大到不穩(wěn)定滲流、從邊坡與地基工程擴大到隧道、還用于尋找邊(滑)坡中的多個潛在滑面,進行巖土與結構共同作用的支擋結構設計,計算機仿真地基承載板載荷試驗等應用項目,以逐漸達到革新巖土工程設計方法的目的。

介紹了面向對象的程序設計方法,按照這種方法,建立了有限元模型的類,給出了類的c++語言描述和它的實現方法,并設計了基于windows95/98/nt平臺的巖土工程有限元軟件。相關的類和方法包括處理矩陣的類、單元類、節(jié)點類、高斯點類、形函數類、應力類、集中力類、分布力類、繪圖點類、繪圖線類、網格類、區(qū)域類、邊界類、文字類等等。給出了基本的程序框架和有關的程序段。

本文主要介紹了在巖土工程中，有限元分析在巖土工程中的應用和基本原理，為擋土墻等工程提供了計算的依據。

在巖土工程中進行有限元分析時需要求解大型線性方程組,常用的直接法會占用較大的內存,耗費計算時間較長,計算節(jié)點規(guī)模有限。用超松弛迭代–預處理共軛梯度法(ssor-pcg)求解大型稀疏線性方程組,并提出ssor-pcg法的一套優(yōu)化內存占用量和計算時間的實現方案。算例結果證明,此方案下的求解器在一臺奔騰2.80ghz主頻、1.0gb內存的個人電腦上,在50min之內,可求解約30×104節(jié)點三維模型的剛度方程,其計算結果也可滿足需要。

巖土工程是服務于人類的重要工程項目,為保障巖土工程的建設質量和建設效率,可運用有限元分析完成對巖土工程的解讀,從而推動巖土工程的施工順利完成.然而,巖土工程有限元分析中的一些問題切實存在,影響巖土工程質量與效果.基于此,針對巖土工程有限元分析展開解讀,分析存在的若干問題,旨在提升巖土工程質量,控制巖土工程風險.

巖土工程有限元分析法法及其應用 學院：土木工程學院 班級：****班 姓名：pantakill 2013.3.15 一、巖土工程的介紹 巖土工程專業(yè)是解決各類工程中關于巖石、土的工程技術問題的 科學。雖然巖土工程計算機分析在大多數情況下只能給出定性分析結 果，但巖土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展巖土 工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。 二、經典巖土極限分析法的發(fā)展及其存在的問題 （1）將地基或者土坡引入極限狀態(tài)有兩種方法： 1、增量加載，例如地基承載力； 2、強度折減，例如將地基或者土坡的強度折減fs倍。 （2）土體處于極限平衡狀態(tài)有兩個力學特征： 1、土體已處于瀕臨破壞失穩(wěn)狀態(tài)，因而它可作為巖土工程破壞失 穩(wěn)的依據； 2、巖土材料強度得到充分發(fā)揮。 （3）當前采用的經典極限分析法有如下幾類： 1