基坑土钉支护的三维快速拉格朗日元法分析∫Vvi,j-中仿科技.PDFVIP

( ) 第8 卷第4 期 扬州大学学报 自然科学版 V o l. 8 N o. 4 ( ) 2005 年 11 月 Journal of Yangzhou U niversity N atural Science Edition N ov. 2005 基坑土钉支护的三维快速拉格朗日元法分析 1, 2 1 2 丁勇春 , 钱玉林 , 王建华 ( 1. 扬州大学 建筑科学与工程学院, 江苏 扬州 225009; 2. 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院, 上海 200030) 摘　要: 首先介绍了三维快速拉格朗日元法的基本原理及其特点, 然后运用三维快速拉格朗元法程序 FLA C3D , 对一实际基坑工程开挖与土钉支护的变形性状进行分析, 并将计算结果与实测数据进行对比, 分析 误差产生的原因, 得出了一些有益结论, 同时也验证了三维快速拉格朗日元法的可靠性和广泛应用性. 关键词: 基坑; 土钉支护; 数值模拟; 三维快速拉格朗日元法 中图分类号: 470. 3　　　　文献标识码: 　　　　文章编号: 1007 824 (2005) 04 0065 05 TU A X [ 1 ] 三维快速拉格朗日元法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法 , 它可以模拟岩土或其 他材料的三维力学行为, 将计算区域划分为若干六面体单元, 每个单元在给定的边界条件下遵循指定的 线性或非线性本构关系, 如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动, 则单元网格可以随着材料的变形 而变形, 这种算法非常适用于模拟大变形问题. 该法采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方 [ 2 ] 程, 并应用了混合单元离散模型 , 可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形, 尤其在材 料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等方面有其独到的优势, 并在工程实践中得到了广泛应 [ 3～ 9 ] 用 . 鉴于此, 本文介绍了三维快速拉格朗日元法的基本原理, 并应用美国 Itasca Con su lting Group . 开发的三维快速拉格朗日元法程序 3D , 对一土钉支护基坑的稳定性与变形性状进行分析, 得 Inc FLA G 出了一些有益结论, 可供工程设计参考. 1　三维快速拉格朗日元法的基本原理及FLAC3D 的特点 三维快速拉格朗日元法在求解中使用如下3 种计算方法: ① 离散模型方法. 连续介质被离散为若 干六面体单元, 作用力均被集中在节点上; ② 有限差分方法. 变量关于空间和时间的一阶导数均用有 限差分来近似;