手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
目前，采用平面應變有限元來分析砂井地基已獲得越來越廣泛的認可。通過平面應變問題和軸對稱問題之間的等效轉換，將砂井地基轉換為砂墻地基來處理，可以降低原本的砂井地基三維有限元分析的工作量。因此，由砂井到砂墻的等效方法和砂井的平面應變有限元分析是砂井地基計算分析的兩個關鍵。
然而，對于一些大型復雜的工程，若同時考慮砂井地基的涂抹作用和井阻作用，常規的有限單元法的計算規模仍顯龐大，計算自由度數可能達到幾萬甚至是幾十萬個。因此，在不降低計算精度的前提下，對現有單元進行改造，以有效地減少模型的單元數和節點數，使平面應變有限元計算更加有效、快捷是非常必要的。
本研究正是基于這樣的思考提出砂墻組合單元的。分析表明，由于常規有限元法要求一個單元中只包含一種材料，因此大多數由其所建立的模型的單元數和結點數過多的原因是局部區域由于材料性狀的差異，而被分別劃分為不同的單元。對于一些復雜結構，為簡化分析、節約分析時間，有時也采用一定的等效方法將材料均勻化來解決這個問題。在砂墻地基中，砂墻和涂抹區的材料性質不同、作用也截然不同。如果采用常規有限元法，需分別剖分單元，將會造成計算規模過于龐大、計算費用高，且由于計算量大，計算精度也不一定能保證。
如果采用材料均勻化的方法，將涂抹區均勻化到砂井區和相鄰土層，則會導致較大的模型誤差。因此，需要一個新的思路來解決這個問題。本研究的砂墻組合單元對常規等參元進行改進，把目前比較成熟的組合單元法引入到砂墻地基的分析中來，在單元體內部考慮砂墻的涂抹作用和井阻作用。在保證有限元分析精度的前提下，有效地控制了單元數和結點數，這樣能夠較大減少分析的工作量，從而克服了常規有限元法在計算砂墻地基時單元數和結點數過多的缺點，也避免了材料均勻化解決方法所帶來的模型誤差的缺陷。
Hird在不考慮地基的側向變形的前提下，提出單個砂墻考慮井阻作用的解答。該解答的平均固結度較為理想，但水平向孔壓變化與真實情況相差較大，且不能考慮土體性狀隨深度的變化。Hird進一步考慮了土體的非線性、土體性狀隨深度的變化以及加載歷史。該解答的水平向孔壓變化較為理想，但仍不能考慮地基的側向變形。Chai提出單個砂墻考慮井阻作用下的解答，該解答的水平向孔變化較為理想。B.Indraratna重點考察了砂墻的涂抹作用，并提出了多個砂墻在涂抹、井阻作用下的解答。多個砂墻的分析使解答更加有效地模擬沉降、孔壓和側向位移。趙維炳在考察砂墻涂抹、井阻作用的基礎上，重點考察了砂墻的側向變形和豎向滲流。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州納泰科技咨詢有限公司
本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司www.huiz8.com，轉載請注明出處和相關鏈接！