岩土工程极限分析有限元法及其运用
张 聪亚斯伯格症
马塔迪
（甘肃煤田地质局一三三队，甘肃 白银 730913）
spotlight是什么意思摘 要：基于极限分析方法在岩土工程施工中的应用局限文章提出兼具数值分析方法和经典极限分析方法的有限元分析方法，在介绍有限元分析原理、基本理论、安全系数和发展历程的基础上，从边坡、地基、隧道等方面着重分析岩土工程极限分析有限元法的应用，验证有限元分析方法在岩土工程中应用范围的扩大，旨在能够为岩土工程施工建设发展提供更多有力的支持。
关键词：有限元极限分析方法；岩土工程；岩土滑坡stationary
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1002-5065（2020）14-0233-2
Finite element method for limit analysis of geotechnical engineering and its application
american dream
beyond什么意思ZHANG Cong
ol是什么意思（No.133 team of Gansu Coalfield Geological Bureau, Baiyin 730913,China）
Abstract: Bad on the limitation of the application of limit analysis method in geotechnical engineering construction, this paper propos a finite element analysis method which combines numerical analysis method and classical limit analysis method. On the basis of introducing the principle of finite element analysis, basic theory, safety factor and development process, the application of limit analysis finite element method in geotechnical engineering is emphatically analyzed from the aspects of slope, foundation and tunnel, To verify the expansion of the application scope of finite element analysis method in geotechnical engineering, in order to provide more powerful support for the development of geotechnical engineering construction.
Keywords: finite element limit analysis method; geotechnical engineering; geotechnical landslide
极限分析法的力学基础是土体处于一种理想的弹性、属性状态，这种状态下，土体会出现一种平衡状态，即为土体滑动面上每个点的剪应力会和土地抗剪强度等同。土体处于极限平衡状态的时候会呈现出两个力学特点，分别是土地处于失去稳定的状态和岩土材料强度充分发挥。对土体进行极限分析的方式包含四种，每一种方式都有着自己的优缺点和适用条件，极限分析方式常常受限[1]。极限分析方
法则是能够弥补有限元分析方式的局限，并在使用的时候能够扩大极限分析方法的使用范围。
有限元极限分析方式不仅考虑到了变形，它还可以模拟整个项目的建筑动力学，并且在确定土坡的稳定性时无需假设滑动面的位置和形状，能够应用计算方法直接计算出安全系数、临界滑动面；在设计边坡支档结构的时候能够充分考虑支护结构和岩土介质的相互关系，且能够直接计算出结构的应力。
1 有限元极限分析方法
1.1 安全系数的定义evc
安全系数的定义，是根据岩土工程失败状态的各种原因以不同的方式设置。地质工程施工工作，例如边坡和滑坡的设计，主要是由于岩石和土壤强度的降低，以及由于岩石和土壤的影响而导致的滑坡稳定性的损失[2]。对于此类项目问题，建议使用安全系数进行估算。
因此，通过不断降低岩石和土壤的强度，有限元分析可能最终达到破坏状态。耐久性降低系数是安全系数中的安全系数。基于此，提出这种有限元分析方法也称为有限元强度降低方法。
1.2 有限元极限分析法的基本理论
第一，判定岩土工程整体失稳的依据。岩土工程失稳破坏一般是指岩土沿着滑面出现滑落或者坍塌的
现象，这些现象会使得岩土无法达到一种平衡、稳定的状态，也无法继续承担荷载。滑面岩土伴随还会出现位移的现象，在滑面的一些重要节点上会出现因为位移产生的塑形或者突变。对此，可以应用有限元静力计算来确定边坡是否失去稳定。第二，提升计算精准度的条件。在有限元分析方法应用的过程中想要有效提升计算的精准，需要确保计算满足一定的条件。首先，要拥有成熟可靠的计算功能。其次，注重强度准则和模型打造的实际应用性。最后，对计算的范围、网络划分、边界条件的确定予以足够的明确。
1.3 有限元极限分析法的基本思想pollos
有限元方和其他求解边值计算方法的本质区别是它的近似值仅仅限于比较小的子域中。上个世纪六十年代初期第一次提出结构力学计算有限元概念的学者将有限元极限分析方法描述为Rayleigh Ritz方法和分片函数方法的结合，和求解不同的是有限元分析方法将函数定义在简单的几何形状单元域上，其没有考虑整个定义域复杂的边界条件。1.4 有限元极限分析法应用的优越性分析
第一，当使用有限元极限分析方法来计算边坡的安全系数时，无需额外假设滑动面的形状和位置，也无需执行剥离处理，而是依靠简单的软件操作即可获得滑动面和安全系数。第二，在使用有限元超载方法求解地基极限承载力的时候也不需要假设破坏面的具体位置，而是借助程序就能够确定具体的破坏机构和极限承载力。第三，借助数值分析的优势，它可以计算使用中的复杂和可变的地形和地质，并且在操作过程中不会受到工程几何形状，边界和材料均匀性的干
收稿日期：2020-07
sirrah作者简介：张聪，男，生于1989年，汉族，甘肃渭源人，本科，工程师，
研究方向：岩土工程，地质灾害评估，勘查与治理。
2020年 7月下 世界有色金属233
