土—基础共同作用分析的有限元/无限元耦合方法模型研究

为考虑土—基础共同作用，建立了有限形无限元耦合方法分析模型。通过对同一结构体系分别应用有限元理论和有限形无限元耦合方法比较，研究了有限形无限元耦合体系中有限元范围在水平与竖向区域的不同取值对计算结果的影响，从而确定了有限元区域的计算范围。结果表明，有限形无限元耦合方法对于研究共同作用问题具有较高的精度和显著的经济性。     

基于三维耦合有限-无限单元的深基坑变形分析

采用无限元模拟远场区域土体、有限元模拟临近基坑土体,提出深基坑开挖分析的有限元-无限元边界耦合分析方法,建立了三维耦合有限-无限单元的深基坑开挖模型,分析了支撑杆轴力变化与围护墙体的变形。并验证了无限元与有限元耦合分析的合理性。     

有限元-无限元耦合分析软弱层桩基沉降与变形

采用无限元模拟远场区域土体、有限元模拟临近建筑物的土体,建立深厚软弱地基基础分析的无限元与有限元边界耦合分析方法,分析了深厚软弱地基上桩基础的沉降及变形形态,以及沉降对桩侧摩阻力的分布影响,并验证了无限元和有限元耦合分析的合理性。     

竖向荷载作用下深层搅拌桩复合地基三维有限元分析

本文采用三维有限元－无限元耦合的方法对深层搅拌桩复合地基进行分析,并采用邓肯一张模型,Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ模型和线弹性模型分别对近域土体,褥垫层,远城土体,桩体和承台板进行计算分析,结果表明,本文的三维有限元数值分析方法能够的深层搅拌桩复合地基的受力机理和变形特性进行较成功的地分析。     

岩土随机场空间离散的综合法

基于岩土工程中土性复杂性、空间性和边界无限元特性,提出一种三维随机场离散的综合法,对地基建立随机有限元—无限元耦合模型进行基础沉降计算分析,结果表明该法更切实际。     

无限单元在深基坑变形分析中的应用

本文通过引入无限单元模拟无穷远处边界条件,与有限单元相结合形成耦合的分析方法,建立了三维耦合有限—无限单元的深基坑开挖模型,分析了支撑杆轴力变化与围护墙体的变形。结果表明,采用耦合分析方法可以大大降低结构刚度矩阵的规模,减小计算工作量,比常规计算方法更具优势。     

水工结构的块体元和有限元耦合分析方法

据虚功原理,提出了三维高阶段谱弹粘塑必块体元和有限元的耦合分析方法,两种不同类型单元的耦合是通过单元之间结构面的变形协调来实现的,运用该方法计算一个水工结构典型算例,并与弹粘弹性有限元方法的计算结果进行了对比,验证了所提出了耦合分析方法的正确性和有效性,块体元和有限元的耦合分析方法兼具块体元法和有限元法的优点,前处理简单,特别适合于复杂地质条件下的水工及岩土工程结构的变形和稳定分析。     

基于颗粒单元接触的二维离散-连续耦合分析方法

结合离散单元法与有限差分法发展了离散–连续耦合分析方法。在中心区域采用离散元分析,其周围区域采用有限差分法分析。采用离散元中颗粒接触计算模型计算离散–连续交界面处的颗粒与单元相互接触作用,在连续单元中接触点速度按型函数对交界面处的节点速度进行插值,将与颗粒的接触力按权值函数分配到交界面节点上。通过PFC和FLAC的Socket I/O接口,实现二维离散–连续耦合分析,并通过对二维算例分析,表明了该耦合分析方法的有效性。     

流形元与有限元变形和渗流的非同步耦合分析方法及其应用

提出了一个用流形元与有限元的变形和渗流非同步耦合的分析方法，用于模拟不连续块体在水压作用下的变形过程。对一个岩石边坡上的裂隙岩块随地下水上升而产生滑动破坏的过程进行了计算模拟，将此数值计算结果与岩块的滑动极限平衡计算结果作了比较分析。计算结果显示了所提方法的可用性。     

考虑止水帷幕挡土作用的围护结构分析

首先对组合围护结构中止水帷幕发挥挡土作用的机理进行了分析 ,然后通过有限元与无限元耦合的方法 ,按照平面应变问题建立模型 ,研究了止水帷幕挡土作用的大小 ,并用对止水帷幕排数不同、基坑深度不同的围护结构进行了计算 ,得出了一些有益的结论。     

浅埋隧道地表锚杆预加固的空间数值计算模型及分析

本文采用三维锚杆单元,建立了地表锚杆预加固浅埋隧道的空间耦合数值分析模型,编制了空间弹塑性有限元－无限元－锚杆单元耦合程序,并对相关工程实例进行了分析计算,得出了一些对工程设计和工具有指导意义的结论。     

浅埋隧道地表锚杆预加固的空间数值计算模型及分析

本文采用三维锚杆单元 ,建立了地表锚杆预加固浅埋隧道的空间耦合数值分析模型 ,编制了空间弹塑性有限元—无限元—锚杆单元耦合程序 ,并对相关工程实例进行了分析计算 ,得出了一些对工程设计和施工具有指导意义的结论     

在地震波作用下地下连续墙的动力响应

采用有限元-无限元耦合法分析在地震波作用下地下连续墙与场地土相互作用的动力响应。子结构法的应用有效地解决了有限元-无限元的耦合问题。通过实例分析了El Centro波作用下地下连续墙在场地土中的动力响应,讨论了场地土层性质、厚度以及夹层属性对连续墙动力响应的影响,对地下连续墙的抗震设计具有参考价值。     

梁元和固体元耦合的有限元方法

用有限元方法处理不同类型单元的联结问题和固体单元以及线元耦合的问题在很多有限元方法教材，专著中论及，但对于梁元和固体元耦合的情形尚未见详细的论述。本文就梁单元与固体元耦合作用时的单元刚度阵的变换和程序实施作了理论分析，并推导了二维情形下的位移变换矩阵，在工程实例计算中取得了满意的结果。     

直流电阻率法的三维有限元无限元数值分析

针对直流电阻探测法的三维数值解析中所存在的问题,提出了用有限元、无限元相结合来计算三维稳定电流场的方法。本方法不但有效考虑了三维半无限空间边界的影响,还可充分发挥有限元法在模拟三维地形方面的优越性。文中给出了用于三维稳定电流场计算的有限元、无限元的基本公式,并计算分析了有地下埋设物的数值试验和现场试验例。计算结果充分显示了本文提案方法的实用性。     

无限元与有限元耦合在地基计算中的应用

在岩土工程或地下结构工程中地基实际是无限大的,采用常规有限元法来求解无限域问题时,通常取一个较大的有限区域并施加相应的边界条件来模拟无限区域,这种做法会面临计算量与计算精度之间的矛盾。将C++程序与有限元理论及无限元理论结合起来,编写含无限元的空间问题的有限元程序,可有效地解决在实际工程无限域问题计算精度和计算效率之间的矛盾。     

弹性和粘弹性地基无限域动力模型

针对弹性和粘弹性无限地基的数值模拟问题,本文提出了一种新颖的地基无限域动力模型--映射动力无穷元与有限元耦合模型。文中首先利用一维半无限域中的波动问题,提出了广义弹簧、广义阻尼和广义质量的概念,并导出了弹性和粘弹性动力无穷元中波传播函数的一般形式,进而对映射动力无穷元的基本特性进行了研究。文中还给出了二维和三维映射动力无穷元的单元模型,并用算例验证了这一模型的计算精度。     

隧道开挖对层状地基中邻近管道影响的 DCBEM-FEM 耦合方法

目前,在城市地铁隧道施工中常常遇到邻近市政管线的影响。而较多的研究集中在隧道施工引起的周围地层变形上,考虑邻近管线 作用的隧道开挖理论分析方法并不多见。为此,针对隧道洞周引入椭圆化非等量径向土体位移控制模式,将邻近管线视为 Euler-Bernoulli 梁,同时将层状地基土体视为弹性层状地基模型,提出了 层状地基中隧道开挖引起邻近管道纵向变形的 DCBEM-FEM （位移控制边界元与有限元） 耦合分析方法。最后结合现场实测数据和位移控制有限元数值模拟进行分析,验证了本文方法的有效性。研究表明： DCBEM-FEM 耦合 方法可以较好的体现隧道开挖所引起的地层损失问题,同时本文方法在考虑邻近管线作用时具有较好的计算精度。研究成果可为合理制定城市地铁隧道施工对邻近管线的保护措施提供一定的理论依据。     

高层建筑基础与下部地下洞室相互作用的空间效应研究

采用三维可调节点弹塑性有限元-无限元-壳体有限元耦合计算模型，分析了广州新中国大厦建筑基础与既有下部人防洞室共同作用的空间效应，并将基础荷载作用下地下洞室的位移状态与现场量测结果进行了对比验证，由此得出了片筏基础至地下洞室的最小安全距离和一些有关结论。这些研究成果除了能对工程的顺利实施起着十分重要的指导作用外，还可为以后类似工程积累经验和实践资料。     

竖直荷载下群桩受力变形特性弹塑性分析

群桩作为桩基的一种主要形式 ,其受力变形特性的研究一直受到人们的重视。过去的研究主要是通过实验方法和理论分析来进行的。本文用有限元进行近域土和桩的分析 ,对远域土采用无限单元 ,在桩土接触面引入 Goodman接触面单元 ,从而用有限元——接触面单元——无限元的耦合方法将群桩和土体作为一个整体进行弹塑性分析。分析中用修正剑桥模型进行近域土体的模拟 ,对桩土接触面及远域土体进行非线性分析。分析结果表明 ,本文的分析与实测基本吻合 ,说明本文的耦合方法能对群桩的受力变形特性进行较好的模拟