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《山东科技大学》 2007年
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3D-FSM间接边界元法中锚杆单元模型建立与模拟方法研究

张凤  
【摘要】: 锚杆加固是岩土工程加固的一种手段,近几十年来,锚固技术及其独特的效应、简便的工艺、广泛的用途和经济的造价,在岩土工程领域中显示出越来越旺盛的生命力,几乎已触及工程建设的各个角落,但锚杆的锚固效应计算往往比较困难。目前岩土工程中数值算法主要有限元法和边界元法。有限元法相对比较成熟,已有相应的商业软件,边界元发展相对较晚,尚不很成熟,但其在某些领域具有一定的优势。现有的3D-FSM边界元数值系统尚不具备求解含锚杆介质的功能。为此,本文提出3D-FSM间接边界元法中锚杆单元模型建立与模拟方法研究这一课题。 本文在已有的3D-FSM间接边界元数值系统的基础上增加锚杆功能,采用了全长粘结式支护锚杆。根据锚杆的主要支护特征对锚杆单元做了线单元的适当假设。推导了钻孔单元对各个单元的影响系数的解析解。对锚杆单元自身求解时,分别采用了弹性力学和材料力学两种方法求得了解析解,并进行了对比。在求解锚杆轴向位移差时,采用了简单的材料力学方法,简化了计算。从理论上将锚杆单元耦合到原来的FSM系统中,并推导了构筑数值模拟系统的相应计算公式。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU476

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