对岩土工程数值分析的几点思考

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浅析岩土工程的数值分析方法

浅析岩土工程的数值分析方法

步 长 的选 择成 了一 个新 的 突 出问题 , 步过 大会 时 导 致解 答 的不稳 定 , 步太 小则会 使 计算 时 间过 时
解决 实 际工 程 建 设 中有 关 岩 体 与土 体 变 形 及 稳 长 。 定 问题 的 学 科 。 近 几 十 年 来 , 着 大 型 水 利 水 电 随 二 、 连 续 变 形 数 值 分 析 方 法 非 工 程 、 土 木 工 程 、铁 路 遂 道 工 程 等 的 迅 速 发 展 , ( ) 一 基于 块体 理论 的非连 续变 形分 析方 法 作 为 岩 土 工 程 基 础 学 科 的 岩 土 力 学 得 到 了 长 足 基 于 块 体 理 论 的 非 连 续 变 形 分 析 方 法 主 要 的 发 展 , 解 决 岩 土 力 学 问 题 的方 法 主 要 有 实 验 以离散 块体 系 统为 研究对 象 , 对 岩土 体 的非连 而 针 方法 、 论 分析 方 法和数 值模 拟方 法 三大类 。 理 续 与非 均匀 的特点 , 岩土 体视 为完 全 非连 续介 将 连 续 变 形 数 值 分 析 方 法 质 , 构 成 离 散 系 统 的 各 个 子 块 的 运 动 和 变 形 进 对 这类 方法 主 要包 括 有 限差 分 法 、有 限元 法 、 行 数 值 分 析 。 边 界 元 法 、 限 元 法 等 , 中 以有 限 元 法 应 用 最 无 其 18 98年 , 石 根 华 博 士 发 表 了 博 士 学 位 论 文 为 广 泛 , 类 方 法 主 要 分 析 岩 土 介 质 的 连 续 小 变 “ s o t u u Deomain 这 Di ni o s c n fr t An lss A Ne o ayi : w 形 和小位移 特性 。 Nu r a Mo e fr te Sai a d Dy a c o mei l c d l o h tt c n n mis f 有 限单元 法 是 近似 解 法 , 单元 剖分 的 疏 密程 B ok Ss m , 标 志 着 D A 方 法 的 诞 生 。 该 1c yt s” 这 e D 度 与 质 量 、 益 密 切 相 关 , 理 论 上 如 何 把 握 好 方法 引入 了运 动方 程 , 最小 势 能 原理把 块体 之 效 在 用 这 个度且 保证 收敛 是有 待 研究 的课题 。 边界 元法 间 的接 触 问题 和 块 体 本 身 的 变 形 问题 统 一 到 矩 由于所考 虑 问题 的维数 降低 一维 , 只须对 研究 区 阵 的 求 解 中 , 论 严 密 , 度 较 高 , 且 把 静 力 理 精 而 的 边 界 离 散 化 , 此 输 入 数 据 少 , 省 计 算 机 内 和 动 力 、 分 析 和 反 分 析 统 一 起 来 , 仅 可 以 计 因 节 正 不 存, 解题 花 时 少 。又 由于 只 对边 界 离 散 , 散 化 算破 坏 前 的小 位 移 ,也 可 以计 算 破 坏 后 的大 变 离 误 差 仅 来 源 于 边 界 , 域 内 有 关 物 理 量 是 用 精 确 形 , 滑 动 、 塌 、 炸 和 贯 入 等 问 题 也 十分 有 区 对 崩 爆 的解 析公 式 计 算 的 ,故 边 界 元 法 的计 算精 度 较 效 , 一种 不 同于 D M 的新 的数 值 计算 方法 。 是 E 高, 能直 接对无 限域 或 半无 限域求 解 。拉 格 朗 日 由于 D A方 法 在 运 动约 束 方 面 做得 比较 充 D 元 法运 用 流体 力 学 中跟 踪 质 点 运动 的物 质 描 述 分 , 理论 上 比较 严 密 , 静 力 和 动 力 分析 采 用 了 且 方法 , 即拉 格 朗 日拖 带 坐标 系方法 。这 种 方法 避 统 一 的数 值 计 算 格 式 。 因 此 , 结 构 、 体 和 土 在 岩 免 了有 限 元 法 进 行 大 型 矩 阵 的 复 杂 计 算 , 时 间 体 的非 连 续 大 变 形 力 学 过 程 模 拟 方 面 发 挥 了较 但

最新对岩土工程数值分析的几点思考 ppt演讲

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发展新的分析方法
32 人
建立新的本构模型
49 人
本构模型参数测定
112 人
提髙计算机计算速度和容量 11 人
商用大型计算软件
22 人
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岩土工程分析中的关键问题
__________________________________________________
解析法
41 人
有限单元法
137 人
有限差分法
60 人
离散单元法
30 人
边界元法
18 人
非连续变形法 DDA 15 人
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现状调查结果分析
④进一步提高岩土数值分析能力需要解决的关键问题(最多填 2 项):
如何发展岩土本构理论的思考
__________________________________________________
数值分析在岩土工程分析中的地位
__________________________________________________
数值分析在岩土工程分析中的地位
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岩土工程分析中的关键问题
将岩土材料视为多相体,采用连续介质力学模型分析岩土工程问题 一般包括下述方程:
①运动微分方程式(包括动力和静力分析两大类)
②总应力 = 有效应力 + 孔隙压力(有效应力原理) ③连续方程(总体积变化为各相体积变化之和)

探讨岩土工程数值分析的几点思考

探讨岩土工程数值分析的几点思考

探讨岩土工程数值分析的几点思考本课题从我国目前的岩土工程数值分析现状的各种的情况的分析,对岩土本构理论和发展的方向进行研究。

岩土工程分析过程的综合判断的依据之一是岩土工程数值。

对于如何建立岩土的工程实用本构方程。

建立多个工程实用本构方程结合积累大量工程经验才能促使数值方法在岩土工程中由用于定性分析转变到定量分析。

标签:岩石工程数值分析1岩土工程分析中的问题在岩土工程中将物理模型区描述各种的工程问题,再进一步的转换成数学问题,用数学的问题区进行数学的求解。

举一个较为典型的例子,在较为饱和的情况下,这种黏土地基大面积堆载之后,存在的一些作用使得,沉载问题实现简化,Terzaghi是一种一维固结物理模型,这种固结模型经过转化再成为一种Terzaghi 固结方程,从而得到解。

利用连续介质力学模型来求解工程问题主要有一下的几个步骤:(1)运动微分方程式(包括动力和静力分析两大类);(2)运用几何方程,该几何方程分为两类,一类为小应变分析,一类为大应变分析;(3)構建本构方程,这种方程是属于力学本均方程。

岩土工程问题在很多问题中,都是属于十分复杂的问题,这些问题可以通过两个条件进行选择,一种是边界条件,一种是初始条件。

在数值分析的基础上,对该种方法进行求解和研究,通过连续介质力学模型的建立,使用不同的本构方程,同时对初始条件以及边界条件进行整合,而在其中共同的部分是运动微分方程以及几何方程。

在不同的材料使用中,本构方程并不一致。

此时,材料属于线性弹性体,这种方程属于广义上的虎克定律。

此时岩土材料可以被当做多相体。

在一种连续介质力学,进行模型分析之后,可以对岩土工程问题进行如下介绍,有以下三个方程,第一,运动微分方程式,使用的是动力与静力两种方式;第二,总应力是有效应力加上孔隙压力,又称之为有效应力原理;第三,运用连续方程,总体积变化,是各相体积变化的和;第四,几何方程,属于小应变分析与大应变分析两种类别;第五,同时还使用本构方程,这种方程式力学和渗流本构方程。

提高岩土工程研究生数值计算能力的探讨

提高岩土工程研究生数值计算能力的探讨

和思考[ 1 ] , 中国大学教学 , 2 0 0 8 , ( 4 ) : 5 9 — 6 1 .
[ 3 1郑 确辉 . 论 高校 特 色专 业 建设 卟 教 育 与职 业 , 2 0 0 6 , ( 3 0 ) :
1 9-2 0.
[ 4 】 王高飞 , 徐飞. 加强特 色专业建设 , 切 实提 高人 才培 养质量U 】 _
应用 型 人色。 强化体制机制特色。 只有找出已有特 色中有待发展的方面, 进一步解放思想、 科学发展 、 改革创 新, 才能在强化办学特色方面有新 的思想 、 新 的观念 、 新 的 举措 、 新的办法 。只有强化办学特色 , 提升综合实力 , 才能
并忽视数值计算软件 的使用范围等问题 , 本文将从岩土工 程数值计算 的特点 、 教学方法改进等方面 , 探讨岩土工程 研究生数值计算创新能力的培养方法。 岩土工程计算软件 的特点 岩体是一种复杂 的材料介质, 与其他工程材料( 如土、


真模拟的手段研究实 际工程 问题 , 具有快捷 、 重复性好 、 图 像显示形象等特点。因此 , 数值计算成为岩土工程研究生 进行课题研究 的重要手段 , 也是我们进行研究 生数值计算
加快建设省内外知名的高水平大学 。 潮起海天 阔, 扬帆正当时。通过此次深入学习实践科 学发展观活动 , 管理科学与工程学 院进一步明确 了 自身在 人才培养和学科专业建设上的优势和不足, 更深入地了解 了市场对人才需求的新趋势 , 这对管理科学与工程学院今 后的人才培养和学科专业建设具有重要的意义。 我们期待 着, 通过此次学习实践活动 , 能够真正解决安徽财经大学 发展 中的一些重大问题 , 能够实实在在地解决 现在需要解 决、 必须解决的一些重大 问题 , 推进安徽财经大学在未来

对岩土工程数值分析的几点思考

对岩土工程数值分析的几点思考
实用的本构方程 , 就 是岩土工程 问题 当中真 正采用连续介质 力学模 型来对问题进行求解的 关键性 问题 , 这就必须结合 大量 的工程 经
验积 累, 以此来促使岩土工程能够真正从 定性 的分析直接转换成定量 的分析 。
关键词: 岩土工程 ; 数值 分析 ; 定量分析 ; 思考
中图分类号: T U 4 5 2 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7( 2 0 1 5 ) 1 2 — 0 0 6 7 — 0 2
其直接解 出。 在这其 中最典型 的例子就是饱和软粘土地基在经 过大面积堆载作用下所产生 的沉降问题就直接被简化成一种 固 结的物理模型, 因此就可 以将其转化成相应 的固结方程来求解 。
这其 中所 采用 的 连 续 介 质 力 学 模 型 的求 解 工 程 问题 就 包 括 :
些具体 的边界条件 以及初始条件来求解 出以上方程的答 案 ,
强, 主要是指 即便 是在 同一个 场地和 同一层 土质当 中, 相应 的 沿深度和其水平的方 向变化起来都非常的复杂 , 而且在岩土体
当中的初 始应力场也相 对复杂 , 并且难 以测定 。 这其 中的土是 多相体 的存在 , 一 般都是 由固相 、 液相 以及气相等 三相 组合而
成, 其 中土相体 当中的三相通 常都 很难真正将其 区分 , 而且在 条件等等 。 而如果 其中 的材料直 接为线性 弹性体时 , 那么其本 其真正处于不 同的状态 当中时 , 土的三相互相之间也能够进行 互相 的转化 。 而在 土 中水 的状 态就显得非常 的复杂了 : 因为土 应力 的历史还有在环境条件等多个方面的因素都 细细相关 , 因 此其 中就 显得 十分 的复 杂。 而且 土本身所具有 的的强度 、 变形 以及渗透 的特性等真正测定起来非常的困难。 这就必须 要重视 岩土本身 的应 力关 系 , 比如应 变关 系和应力路径 等。 所 以就需 将岩土材料直接视为一种多相体 , 这就可 以采用连续介质 体本身具有一 定的结构 性 , 这 和土的矿物成分 、 形成历 史以及 ①运动微分方程式 , 主要 有动力 和静力这两种 。

岩土工程数值分析读书报告

岩土工程数值分析读书报告

岩土工程数值分析读书报告一.岩土与数值分析在很多岩土工程的实际问题中,例如档土墙、板桩、基础梁和板等工程,由于岩土的非均质、非线性的性状以及几何形状的任意性、不连续性等因素,在多数情况下不能获得解析解。

最近二十多年来,随着电子计算机的迅速兴起,在岩土工程中,数值分析受到了极大的重视,各种数值方法在岩土工程中都得到了广泛地应用,而岩土工程中的各种复杂问题的解决又深化和丰富了数值分析的内容。

目前.在岩土工程的数值分析中,用的最为普遍的是有限元法和差分法,其他方法如边界元法正在兴起。

变分法与加权余量法既可以独立地作为数值方法运用于土工实际问题的求解,又可作为推导前几种数值方法的手段。

当数值分析中的差分法首先盛行于工程科学时,土工中的渗流及固结问题在四十年代后期也开始采用差分法成功地解决了某些实际问题,如土坝渗流及浸润线的求法、土坝及地基的固结等。

五十年代及六十年代初,弹性地基上的梁与板以及板桩也用差分法来求解。

六十年代,土石坝的静力问题用有限元法来求解。

由于有限元解法的灵活性,使差分法在土工中的应用暂时趋丁停滞。

进入七十年代之后,土石坝及高楼(包括地基)成功地使用有限无法解决了抗震分析。

七十午代后期及八十年代,边界元法异军突起。

这方法特别适宜于半无限域课题,这些是土力学及地基工程学科经常遇到的边界情况。

近十年来,地基的静力及动力问题,例如桩基及强夯(即动力固结)等,都使用边界元法得到了有效地解决。

岩土工程数值分析的方法有两类,一类方法是将土视为连续介质,随后又将其离散化,如有限单元法、有限差分法、边界单元法、有限元线法、无单元法以及各种方法的耦合。

另一类计算方法是考虑岩土材料本身的不连续性,如裂缝及不同材料间界面的界面模型和界面单元的使用,离散元法(DEM ),不连续变形分析(DDA ),流形元法(MEM ),颗粒流(PFC )等数值计算方法迅速发展。

二. 土的本构关系材料的本构关系(constitutive relationship)是反映材料的力学性状的数学表达式,表示形式一般为应力-应变-时间的关系,也称为本构定律(constitutive law )、本构方程(constitutive equation),还可称为本构关系数学模型(mathematical model),简称为本构模型。

对岩土工程数值分析的几点思考

对岩土工程数值分析的几点思考

对岩土工程数值分析的几点思考摘要:随着社会的不断进步,岩土工程市场获得了较快的发展,其市场竞争也日趋激烈,岩土工程的数值分析是一项比较繁杂的大工程,一般情况下,要想较好地解决这个难题,往往需要将物理模型与数学解题进行有机的结合的方式来进行,由于岩土与其它物质有着很大的区别,它是大自然的产物,是固相、气相与液相的多相体,在不同的状态下,其固相、气相、液相也会相互转换,因而造成了岩土初始应力场很难确定,因此说,对岩土工程数值进行科学合理地分析是十分重要的和必要的,本文中笔者将重点针对岩土工程中数值分析的问题进行分析、探讨,并提出相关见解,希望能对解决岩土工程中的数值分析的问题提供一些有益的参考。

关键词:岩土工程;数值分析;问题;思考引言1、岩土工程数值分析中要注意的关键问题在岩土工程数值分析的实际过程中,人们往往喜欢用简化后的物理模型来解决比较复杂的工程问题,然后再将其转变成熟悉的数学问题,最后利用数学解题的方法来解决数值分析难题。

在实际运用中,连续介质力学模型应用最为广泛,主要包含以下几种方程:(1)运动微分方程,主要分为动力和静力两种形式;(2)几何方程,主要包含小应变分析和大应变分析,应用于不同的实际分析;(3)本构方程,主要用于力学问题的测算。

岩土是大自然长期运转过程中的产物,岩土工程的分析也是一项复杂的大工程,为了能够获得科学合理的岩土数据,在实际操作中,就需要使用不同的方式,如果建立连续介质学模型后,那么在求解时,应建立好木构方程、包含小应变分析与大应变分析的几何方程、包含动力与静力的运动微分方程,同时还需要确定好边界条件与初始条件,只有做好了这些,才能得到方程的答案;如果工程问题非常复杂,那么就需要借助数值分析的方式来解决问题;如果材料为线性弹性体,本构方程就会发生转化,可以按照虎克定律来解决问题。

一般来说,岩土材料是多相体的,在使用连续介质力学模型分析问题时,需要运用以下几种方程:(1)运动微分方程,也分为动力和静力两种形式;(2)有效力原理,总效力即有效应力和孔隙压力之和;(3)几何方程,包括小应变分析与大应变分析两种方式;(4)本构方程,包括力学和渗流本两种。

浅谈岩土工程的数值分析

浅谈岩土工程的数值分析

浅谈岩土工程的数值分析作者:王忠来源:《城市建设理论研究》2014年第05期摘要:岩土工程数值分析是岩土工程师在岩土工程分析的过程中综合判断的重点依据,它对把握整体岩石工程来说是非常重要的。

本文主要结合我国岩土工程数值分析的现状展开讨论,并给出一定的发展措施。

关键词:岩土工程;数值分析;措施中图分类号:O241 文献标识码:A岩土工程分析里的关键通常情况下,在实际进行岩土工程数值分析的过程中,人们往往是要用简化以后的物理模型去解决比较复杂的工程问题,之后在将其转化为与数学相关的问题,然后在利用数学的方法来解决这些问题。

比如,在饱和的软黏土地基中如果出现大面积的沉降问题,就可以通过将其转化成太沙基一维固结物理模型,然后再转化成固结方程来求解。

可以知道,在实际的运用中,续介质力学模型受到了广泛的应用,连续介质力学模型主要包括以下几种方程:一个是运动微分方程这种方程主要有动力和静力两种方式;一个是几何方程,这个几何方程主要是分为小应变分析和大应变分析两种情况,并且它们分别用于不同的实际分析过程中;最后一种是本构方程,也叫做力学本构方程,这种一般是用于力学问题的测算等方面。

在实际的操作过程中,具体的问题还要根据所得到的边界条件或者是初始化条件进行解答,但是对于那些比较复杂的工程问题来说,这就需要采用数值分析的方法。

也就是当一项工程会涉及到很多种方程问题的时候,这就需要用连续力学模型来解决,这时所用到的运动微分方程和几何方程基本上都是相等的,但是本构方程以及边界条件和初始条件通常是不一样的。

而且需要特别注意的是,如果材料是线性弹性体时,本构方程就发生了变化,进而转化成广义的胡克定律。

一般来说,岩土材料都是多相体的,因此在采用连续介质力学模型来分析这些问题的时候,通常会包括以下几种方程:一种是运动微分方程,这个方程同样是分为动力和静力两种形式;一种是有效力原理,而且在这个原理中,总效力往往是有效应力和孔隙压力之和;第三种是几何方程,几何方程主要包括小应变分析和大应变分析两种;最后一种就是本构方程,本构方程主要包括力学和渗流本两种。

岩土工程勘察试验数据的探讨

岩土工程勘察试验数据的探讨

岩土工程勘察试验数据的探讨在任何建筑工程施工之前,都需要对工程施工现场以及周边环境地质进行详细勘察,尤其是岩土工程,更应该对岩土特性以及水文地质等进行详细调查,以确保建筑工程施工顺利进行。

虽然,近几年来我国建筑行业发展极为迅速,与建筑行业关系紧密的岩土勘察也得到了较为快速的发展,岩土勘察技术水平也有了明显提升,但是由于岩土工程的范围变得越来越广,地质环境越来越复杂,其勘察工作已经在一定程度上呈现出落后趋势,满足不了其岩土勘察需求。

因此,为了能够有效解决该问题,对岩土工程勘察试验数据进行有效应用就显得尤为重要。

一、岩土工程勘察试验数据应用的重要性岩土工程是土木工程中的一种,其主要内容是对岩石、土体特性进行研究,对其可能对建筑工程施工所造成的影响进行确定,以确保建筑工程施工的顺利进行。

当前,随着我国城镇化建设脚步的不断加快,土地资源变得越来越紧张,为了能够有效解决该问题,我国建筑工程不仅在不断向高层建筑和超高层建筑发展,其对于地下空间的开发和利用也变得越来越重视。

而在对地下空间进行开发利用的过程中,对岩土勘察工作就提出了更高要求,也使得岩土工程勘察工作难度不断增加,当前的岩土勘察技术已经难以满足工程施工要求[1]。

在建筑工程施工建设过程中,为了能够对工程施工进行合理设计,并依照岩土、水文、地质等具体特性基础上对建筑结构进行详细设计,岩土工程勘察数据具有十分重要的应用作用。

因此,在岩土工程勘察工作中,一定要加强对岩土、地质和水文等特性的试验分析,进一步提高岩土工程勘察数据的精确度,为建筑工程设计和施工工作的顺利进行提供基础保障。

二、影响岩土工程勘察试验数据准确性的主要因素(一)取样在岩土工程勘察中,对岩土勘察试验数据准确性影响最为严重的就是岩土取样。

当在野外对岩土样本进行采集的过程中,由于所采集样本受到冲击器具的冲击,不仅样本内的水分被迫排出,就连土样的整体结构、孔隙比、密度以及压缩强度等都会发生变化,已经失去了研究的意义。

对提高岩土工程勘测方法的几点思考

对提高岩土工程勘测方法的几点思考

对提高岩土工程勘测方法的几点思考对岩土工程进行勘测是建筑设计的前提,它的准确与否、详实与否,决定了工程建设的安全性以及投资效率。

目前我国在岩土工程勘测方面还存在诸多问题,本文作者就结合自己的工程实践,对这些问题进行了思考。

【关键词】岩土工程;勘测;方法;岩土工程勘察作为为设计提供需要的各种勘察资料等的配套服务,主要体现的是它的认知作用。

通过必要的勘测手段来认识地基岩土的物理力学特性,提供必要的设计依据。

工程的安全性及工程造价的高低与工程勘测的可靠性直接相关,所以在岩土工程勘测中,如何选择合适且全面的勘测方法是至关重要的。

我国岩土工程勘测技术是建国初期从国外引进并结合工程地质勘察技术发展而成的,但它的工作范围较狭隘,发展较缓慢,而且勘测工作与设计工作和工程实施工作不相符,为工程设计及实施带来了很大困难。

1岩土工程勘测中存在的问题随着我国国民经济不断发展,众多现代基础建筑不断改建,高层建筑不断兴建,所在地域不同、地质不同,采用传统的勘测方法、手段已难以满足现代设计的需要,其缺陷主要表现在以下几个方面:1.1 界面划分问题主要是由于我国地域辽阔,地质形态多样,各地的地质、地形、地貌、岩层等的区别都比较大导致的。

要准确地对岩土层面进行科学的划分需要使用勘测仪器、设备和实验室检测技术,从而对地质构造和软弱结构面进行判定。

然而,在技术管理中存在的操作、数据采集、资料分析、综合处理等方面的问题会使得获得的岩土参数与实际不符,从而影响到勘测工作的整体效果。

1.2 地质形态问题,忽视对工程所在地区的研究主要涉及到地下的不明物体、空洞及其分布形态、分布位置及深度如何确定的问题。

另外,目前岩土工程勘察中,往往只是对工程点的研究,而忽视工程所在地区的研究。

勘察报告中常常因缺乏地区性的经验成果,其结论及建议过于保守,造成很大的经济浪费。

如在高层建筑地基勘察中,本来用箱基已满足要求,可有的勘察单位由于缺乏当地经验,建议采用箱基加桩基复合基础,结果不仅延长了工期,还造成巨大的经济浪费。

对岩土工程数值分析的几点思考

对岩土工程数值分析的几点思考

对岩土工程数值分析的几点思考摘要:对岩土工程数值的现状进行了调查分析,通过采用连续介质力学分析,岩土工程问题提出了关键所在。

对于岩土本构理论发展提出了方向性的思考,对数值分析在岩土工程分析里的地位进行了研究。

结果显示岩土工程数值分析,是岩土工程师在分析过程里综合判断的重点依据来源,如何建立岩土的工程实用本构方程,是岩土工程问题中通过采用连续介质力学模型来求解问题的关键。

对多个工程实用本构方程的建立,再结合大量工程的经验积累,能够有力促成岩土工程里从定性分析转化为定量分析。

关键词:岩土工程;数值分析;本构理论引言岩土工程中进行数值分析,是对岩土工程施工具体方案制定提供依据,同时也是保证岩土工程施工的重要基础。

从岩土工程施工理论上分析,岩土工程在施工期间,因为其本身属于自然产物,所处区域不同,所以从基本性质上会出现一些差别,当然对于工程施工的可预见性不高。

对于岩土工程施工必须采取实地考察的方式,对数据信息准确测定,这样才能保证施工方案制定的科学性。

但是在实际施工中,岩土工程施工数据分析方面存在问题,实际落实情况并不理想,特别是岩土信息收集方面,只能掌握岩土工程的基本属性数据,对于使用数值方面并不准确,导致施工方案制定上遇到难题。

在此基础上,积极采用数值分析的方式,对岩土工程的基本属性、涉及到的各种数值信息及时掌握,准确判断岩土工程性质。

1岩体工程数值分析的问题1.1岩土工程问题属于十分复杂的问题,这些问题可以通过边界条件和初始条件进行选择。

在数值分析的基础上,对该种方法进行求解和研究,通过连续介质力学模型的建立,使用不同的本构方程,对初始条件以及边界条件进行整合。

在共同的问题上,部分是运动微分方程以及几何方程,不同材料的使用,本构方程也并不一致。

材料是属于线性弹性体,属于广义上的胡克定律,岩土材料可以被当做多相体。

进行连续介质力学模型分析后,对岩土工程问题进行的介绍有以下几方面。

运动微分方程式是动力与静力两种方式,总应力是有效应力加上孔隙压力,称之为有效应力原理。

对岩土工程数值分析的思考 董乃伟

对岩土工程数值分析的思考 董乃伟

对岩土工程数值分析的思考董乃伟摘要:本文主要是谈谈分析可我国岩土工程数值发展现状,阐述了连续介质力学在分析岩土工程中的地位。

根据分析结果显示,岩土工程师在分析岩土工程时需要按照数值分析结果进行判断。

在解决岩土工程问题时如果使用连续介质力学模型,需要全面考虑工程实用本构方程的方式。

关键词:岩土工程;数值分析;连续介质力学在土力学当中的变形计算都是将土体作为弹性体,在分析稳定性时需要将土体视为刚塑性体,分别进行稳定分析和变形计算,因此就开始建立现代土力学,并且在其中应用了应力——应变——强度关系,这样可以有效统一稳定分析和变形计算。

1、分析现状调查结果此次调查的主要方式在于填写电子邮件表格,有少数表格属于当面发放。

此次调查共发放150份问卷,有效回收135份,有效回收率为90%。

此次调查共涉及30个地区,包括我国一线城市3个,二线城市15个,三线城市7个,四线城市5个。

在此次调查当中,年龄阶段处于30岁以下的人数占据30人,30岁-45岁的人数为92人,45岁以上的为13人。

调查对象的职业主要为博士,高校教师,科研人员,技术人员等。

在此次调查当中,有60位岩土工程方面的学者针对数值分析提出了有效建议。

2、岩土分析当中的关键问题在分析岩土工程时常常都是使用简单的物理模型分析复杂问题,之后再将其转化为数学问题进行求解。

例如软黏土质地基在大范围堆载的影响下产生的沉降问题常常被简化为一维固结物理模型,之后在转变为固结方程进行求解。

在解决工程问题时如果使用连续介质力学,主要包括几何方程,运动微分方程以及本构方程等。

在针对具体工程问题,需要按照初始条件以及边界条件通过上述方程式进行解答。

针对比较复杂的问题,需要通过数值分析法进行计算。

按照不同的工程问题需要使用连续介质力学模型进行解决,这时使用的几何方程与运动微分方程是一致的,只有在初始条件,边界条件和本构方程之间产生差异性,如果施工材料属于线性弹性体,则将本构方程转化为虎克定律。

岩土工程数值分析学习笔记()

岩土工程数值分析学习笔记()

岩土工程数值分析学习笔记概述岩土工程数值分析是一种在岩土工程领域中广泛使用的分析方法。

该方法利用计算机对岩土行为进行计算,可以模拟岩土行为和结构的应力、应变、变形等问题。

在岩土工程领域中,数值分析技术已成为岩土工程设计、分析和研究的重要工具之一。

本文将介绍岩土工程数值分析的基本知识和常用方法。

基本原理岩土工程数值分析是建立在岩土力学理论的基础上的。

其基本原理是使用有限元法(Finite Element Method,FEM)对研究对象的结构进行分割,定义每个子区域的物理和数学性质,并将其转换为一系列线性数学方程。

通过求解这些方程组,可得到岩土体在不同条件下的力学响应。

有限元法在岩土工程的数值分析中有着广泛的应用,因为它可以模拟地下结构的复杂的应力和变形的问题。

常用方法有限元法有限元法是岩土工程数值分析中最常用的方法,它能够将结构分成许多小的部分,每个部分都可以用简单的数学模型来解决。

这些小的部分被称为有限元。

有限元模型的建立需要确定材料和节点数,选择节点间的连通方式以及计算材料性质等。

有限元法虽然计算量巨大,但是精度较高,非常适用于描述结构的非线性行为。

有限差分法有限差分法是将分析区域离散化为一个网格,并在每个网格中采用差分法进行计算。

不论是线性还是非线性问题,都可以通过有限差分法得到比较准确的解。

相较于有限元法,有限差分法更简单,但是计算速度较慢,适用于结构较小以及预处理的问题。

边界元法边界元法是一种近似求解微分方程问题的数值方法,由于其相对于有限元法更简单、更快速,所以近年来在岩土工程中得到了广泛应用。

边界元法通过在特殊边界上求解微分方程,得到岩土体的力学行为。

数值分析的应用坝体稳定性分析坝体稳定性分析是岩土工程中非常重要的部分。

在坝体工程设计中,使用有限元法计算渗透、基础和坝体稳定性等计算,并评估坝体稳定性的安全性,制定科学合理的施工方案和维护计划。

数值分析可以根据不同的控制条件,确定解决方案并指导现场施工。

岩土工程勘察的几点问题讨论

岩土工程勘察的几点问题讨论

岩土工程勘察的几点问题讨论摘要:岩土工程勘察是不可忽视的一项工作,它为工程设计提供依据,并提供防治不良工程地质条件的措施等。

实际上,岩土工程勘察工作必须严格按照规范规定来进行,这样才能使数据的准确性和有效性得以保证。

关键词:岩土工程;勘察;作用;措施Abstract: geotechnical engineering investigation is a work which can not be ignored, it provides the basis for engineering design, and provide measures to combat poor engineering geological conditions. In fact, geotechnical engineering investigation must be strictly in accordance with the specification, so as to guarantee the accuracy and validity of data.Key words: geotechnical engineering; inspections; role; measures中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:一、岩土工程勘察的作用1、对工程的地质条件进行勘察,为工程提供基础依据。

2、岩土工程勘察结果能够选择最优建筑地点。

3、为建筑施工过程中所遇到的地质问题提供有效的措施。

二、岩土工程勘察中存在的问题随着勘察市场竞争越来越激烈,由于种种原因,很多单位都不愿意购买先进设备。

近些年来,勘察质量和技术没有太大的变化,甚至停滞不前,主要问题有:1、界面划分问题2、地质形态问题。

主要存在不明物、空洞以及埋藏深度的确定。

3、岩土参数问题4、综合能力问题5、技术素质问题。

主要就是针对勘察人员的对相关知识了解的深度和广度,勘察人员缺乏内部沟通,不能采用合适的技术来解决所遇到的技术难题。

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题 的。
在 实 际 的 岩 土 工 程 数 值 分 析 中 .人 们 常 常 用 简 化 之 后 的 物 理 模 型 来 解 决 复 杂 的 工 程 问题 .然 后 再 将 其 转 化 成 数 学 问 题, 利 用 数 学 方 法 来解 决 这 些 问题 。 例如 : 饱 和 软 黏 土地 基 出现
大 面 积 沉 降 问 题 ,就 可 以 通 过 转 化 成 太 沙 基 一 维 固 结 物 理 模 型, 然后 再 转 化 成 固 结 方 程 来求 解 。 在 实 际运 用 中 , 连续 介 质 力 学 模 型 一 直 得 到广 泛 的 使 用 , 连续 介 质 力 学 模 型 主要 包 括 以下 几种方程 : 首先是运动微 分方程 , 这 种 方 程 式 分 为 动 力 和 静 力 两种形式 : 其次 是几何 方程 , 几 何 方 程 包 括 小 应 变 分 析 和 大 应 变分析两种 , 分 别 用 于 不 同 的实 际分 析 ; 还有一种是本 构方程 ,
摘 要 : 实践 表 明 , 岩 土 工 程 数 值 分 析 对 工 程 师把 整 体 握 岩 石 工程 而 言 至 关 重 要 , 岩 土 工 程 问题 的 解 决可 以采 用 连 续介 质 力
学模 型 来 辅 助 分 析 , 但 是 需要 注意 的 还 有 如 何 构 建 相 关 的 工 程 实 用 成 本 方 程 。 关 于岩 土 工 程 数 值 分 析 , 本 文 将 结 合我 国岩 土 工程 数
值 分 析 的 现 状 来展 开 讨 论 。 关键词 : 岩 土 工程 ; 数值 分析; 本 构 模 型
中 图分 类 号: T U 4 5 2 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 3 — 5 1 6 8 ( 2 0 1 3 ) 1 7 — 0 0 6 1 — 0 1
1 岩 体 工 程 数 值 分 析 的 关 键 问 题
要尽可能的少并且容易测定 , 这 样 的 模 型 更 符 合 实 际 操 作 的需 要 。工 程 实 用 型模 型 构 筑 的主 要 目的 是 使 其 能够 应 用 在 实 际 操
题时 , 往往就需 要使用 连续力学模 型来解 决 , 这 时 所 用 的 运 动 微分方程和几何方程基本 上是相等的 . 但 是 本 构 方 程 以 及 边 界 条件 和 初 始 条 件 往 往 是 不 同 的 。 特别 需 要 注 意 的就 是 , 当 材 料 为线性弹性体 时 , 本 构方 程就发生 了变化 , 转 化 为 广 义 的 胡 克 定律。
要 想 促 使 本 构 模 型 取 得 进 一 步 的发 展 ,需 要 将 本 构 模 型 的研 究 分 为 两 大 类 , 即科 学 型 模 和 工 程 实 用 型模 型 。需 要 注意 的是 , 科 学 型模 型 主 要 用 于 揭 示 和 反 映 一 些 客 观规 律 。 例 如 土 的 剪 胀 性 等 。对 于 该 模 型建 立 的要 求 不 能 过 于 苛 刻 . 只要 其 可 以揭 示 一 个 或 几 个 客 观 规律 即 可 。 工 程 实 用 型模 型需 要 的不 是 全面通用 , 而是 简单并且 实用 , 要 能 反 映 出 工 程 建 筑 中 的 实 际 问题 , 并 且 抓 住 问题 的 主 要 矛 盾 , 还 要 注 意 的 就 是 其 参 数 应 该
又称力学本构方程 , 一 般 用 于力 学 问题 的测 算 。 在 实 际 操 作 中 ,具 体 的 过 程 问题 可 以 依 据 所 得 到 的 边 界 条 件 以及 初 始 条 件 来 解 答 ,但 是 对 于 那 些 较 为 复 杂 的工 程 问 题。 往 往 需 要 采 用 数 值 分 析 法 。 当 一个 工程 涉 及 到 多 种 方 程 问
等, 总计 一百多种 , 但 是 真 正 得 到工 程 师 认 可 并 普 遍 利 用 的模 型较 少 。 从上个世纪起 , 我 国就 开 始 注 重 对 于本 构模 型 的构 建 . 曾经 一 度 达 到 顶 峰 的状 态 , 但 是 现 在 又 逐 渐 降 到低 谷 。通 过 以 上分析可知 , 本 构 模 型 主 要 是 通 过 连 续 介 质 力 学 来 解 决 岩 土 问
2 0 1 3 . N0 . O 9
工程 与材 料 科 学
J o u r n a l o f H e n a n Sc i e n c e a n d Te c h n o l o g y
对岩土工程数值分析的几点思考
王 鹏 张 光辉
4 5 0 0 0 9 ) ( 河 南省 煤 田地 质 局 物 探 测 量 队 , 河 南 郑 州
3 数 值 分 析 在 岩 土 工 程 中 的 重 要地 位 众 所周 知 , 岩 土 是 自然 的 产 物 。 具 有较强 的区域性 , 初 始
般 的 岩 土 材 料 往 往 是 多 相 体 的 。所 模 型 分 析 这 些 问题 时 , 需要包 括以下几种 方程 : 第 一 种 是 运 动微分方程 , 该 方 程 同样 分 为 动 力 和 静 力 两 种 形 式 ; 第 二 种 是有 效力原理 , 在这 个原理 之 中, 总 效 力 是 有 效 应 力 和 孔 隙 压 力 之和 : 第三种是几 何方程 . 几 何 方 程 包 括 小 应 变 分 析 和 大 应 变分 析两种 ; 最后 一种就是 本构方程 。 本 构 方 程 包 括 力 学 和 渗

作之 中, 国 家 应 当 鼓 励 更 多 的 人 才 投 入 到 该 研 究 之 中 。除 此 之 外 还 需要 注 意 在 研 究 中注 意 工 程 类 别 的 区分 ,对 基 坑 工 程 、 路 基工程等有 明确的划定标 准 , 还 要 区分 好 土 的 种 类 . 辨 别 是 粘 性 土还 是 沙土 等 。
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