岩土工程有限元方法的缺点-有限元在岩土工程中的应用

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简略信息一览：

如土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。

工程岩土学作为一门独立学科，在20世纪20年代末于苏联诞生。其发展大致经历了三个阶段：1945年前，主要研究对象为土，特别是道路工程。此阶段的研究沿袭了土壤学理论，认为土的粒度成分决定其工程性质。1946年至1***8年，研究重点转向土与水的相互作用，认为化学矿物成分对土的工程性质至关重要。

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我国岩土工程的发展紧密围绕着土木工程实践中遇到的问题，从水利、铁道到现代的建筑工程、市政工程和交通工程，以及城市立体化和交通高速化的需求。

岩土工程中的数值模拟技术手段丰富多样，包括有限元法、边界元法、离散元法、格子法等，它们各具特色，适用于不同的问题解决。

DEC非线性动力模拟动力模拟对于地震、振动等动态荷载下的岩土结构稳定性分析至关重要。在3DEC中，用户能通过设置动力边界条件、力学阻尼等参数，实现对结构响应的准确预测。3DEC后处理技术后处理技术是模拟分析的最后一步，通过提取、显示和导出结果，用户能直观地评估模拟效果，为工程决策提供依据。

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需要满足基本方程和边界条件。只是在求解手段上，***用了不同于弹性力学的各种近似解法。这类数值分析方法包括有限差分法、有限单元法和边界单元法等，它适用于连续介质体的地下工程围岩与结构的应力分析和位移求解。

1、岩土工程师的数学要求主要包括以下几个方面：高等数学基础岩土工程师需要掌握高等数学的基本概念和原理，包括微积分（极限、导数、积分）、级数、多元函数微积分、常微分方程等。这些数学工具在解决岩土工程问题中的变形、应力分析等方面具有重要作用。

2、要学好岩土工程师所需的高等数学，首先需要明确学习目标：掌握与岩土工程相关的数学理论和方法，如微积分、线性代数、概率论与数理统计等，并能够将这些理论知识应用到实际的岩土工程问题中。以下是一些建议的学习方法：建立扎实的基础从基础的数学概念开始，逐步深入。

3、掌握一些在岩土工程中常用的数学工具，比如微积分、线性代数和概率论等。这些工具可以帮助你解决复杂问题，并加深对岩土工程原理的理解。可以通过大学课程、MOOCs（大型公开在线课程）或者专业书籍来学习这些内容。实际应用练习将所学的数学知识应用于岩土工程的实际问题中。

书中首先深入剖析了岩石（土）材料拉张破坏的力学特性，然后在此基础上构建了岩石拉张破坏的基本理论框架。作者***用有限元法这一强大的工具，对岩石试件以及实际工程中的拉张破坏演化过程进行了详尽的模拟。书***别关注了岩梁、巴西盘、圆孔、圆环以及雁列式断层等典型岩石力学问题的破裂动态分析。

这本书名为《岩石土类材料拉张破坏的有限元法分析》，由王来贵等人撰写。它由中国著名的学术出版社——北京师范大学出版社出版，首次发行日期为2011年9月1日。本书共分为1个版次，页数达到195页，文字量大约为28万字。

地质因素综合评价的思路，首先将影响岸坡稳定性的地质因素分为崩滑体的地貌特征、岩土结构、赋存环境及近期活动迹象四类，然后将其分别分为若干基本评价指标，并根据每一基本评价指标量化标准对滑坡、崩塌堆积体进行单因素评分，最后***用友档加权法求得稳定性综合评价值。

根据已有资料和现场考察结果，***用3种方法，即定性评价、地质因素综合评价和数值模拟方法，进行滑坡、崩塌堆积体的稳定性评价。在评价过程中，基于现场认识的稳定性定性评价是基础，地质因素综合评价和数值模拟是评价方法上的进一步半定量化。

根据表9-1的不同稳定状态判别标准，我们对表8-2中的崩塌堆积体和滑坡堆积体的稳定性进行了定性评价，评价结果见表9-3。图9-1展示了崩塌堆积体、滑坡堆积体的稳定级别统计结果。从图中可以看出，在库区崩塌堆积体中，稳定和基本稳定的占350%，潜在不稳定的占350%，不稳定的占200%。

1、真正工程应用往往都会考虑计算模型的误差，所以算出的结果总会乘以一些保守系数来用的。就好比你算出的极限强度可能是200MPa，到工程上，可能直接乘以0.5，按照100MPa许用强度来设计，以保证安全。就你的问题来说，我觉得强度折减法挺经典的，大家也都在用，还是不错的。

2、《建筑边坡规范》***用简化Bishop法、不平衡推力法隐式解；增加了对复杂情况可***用数值分析法（数值极限分析法）的规定近年制定的规范都引入了对于复杂问题可***用数值方法或数值极限方法（有限元强度折减法）。

3、瑞典法和简化Janbu法等方法假定滑体各分条块在某种条件下（超载或材料强度折减）在剪切面上达到极限平衡状态，并将超载倍数或强度折减的系数定义为边坡稳定的安全系数。Bishop简化法、严格Janbu法等方法则通过引入不同的条间力假设来改善计算精度。

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