(大学论文)加筋陡坡设计与有限元分析专用软件的开发与应用

摘 要:本文利用ANSYS的UIDL、APDL语言开发了加筋陡坡设计和有限元分析专用模块,并简单介 绍了开发过程中一些经验。普通工程技术人员能利用该专用模块对加筋陡坡进行优化设计和…

摘 要:本文利用ANSYS的UIDL、APDL语言开发了加筋陡坡设计和有限元分析专用模块,并简单介 绍了开发过程中一些经验。普通工程技术人员能利用该专用模块对加筋陡坡进行优化设计和有 限元分析,而屏蔽了加筋材料与土体之间的接触非线性行为。该模块在三峡库区加筋陡坡的设 计和分析中得以应用,证明了它的实用性、可靠性。

关键词 :加筋陡坡 二次开发 优化设计 非线性 有限元

加筋土挡墙和加筋土边坡是应用土木工程合成材料的新型挡土结构,与传统的刚性挡墙相 比,加筋陡坡具有对沉降变形的适应性、施工简便性和占地较少的特点,在公路工程、铁路工 程、港口工程与环境工程中得以广泛的应用。加筋陡坡是采用新型材料的复合结构体系,国内 外学者已经做过大量研究[5,6,7,8]。但到目前为止,对土工格栅此类加筋材料的加固机理的研究还 很不充分,在实际工程中也还没有形成一套合理完善的设计计算方法。目前各种设计规范,都是采用的传统的极限平衡法进行设计计算的,设计工作量大,无法 考虑边坡变形对边坡稳定性的影响,这就造成在设计中过于保守,而无法体现加筋陡坡这种新 型结构体系的经济性。在保证加筋陡坡稳定、安全系数符合规范要求的前提下,通过开发优化 设计模块,从而确保结构更为合理,降低工程造价;通过有限元分析结果来计算边坡的安全系 数,更符合工程实际。

加筋陡坡的防护能力主要由加筋材料与土体的接触摩擦力提供,而接触行为是一种高度非 线性行为,在数值仿真模拟计算中,很容易造成计算不收敛。另一方面,接触单元的创建、单元参数的设置与计算参数的选择都比较复杂,对于一般工程技术人员而言,需要大量的时间来摸索。开发加筋陡坡有限元分析模块,能对初步设计的模型自动建模、自动划分网格、自动创建接触单元、自动设置接触参数和自动计算,最后得到工程技术人员所关心的位移分布、应力分布以及坡体安全系数。


作者: yzznet

CAD爱好者,个人在2006年创建cad在线网站,收集学校cad相关教程,为了更好地与广大cad爱好者交流学习,目前重新建立cad之家网站。

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