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本文就边坡稳定极限分析有限元的下限解答做了初步探讨。
在分析边坡稳定极限荷载的问题中采用的是Sloan等学者提出的极限分析有限元法,极限分析有限元法将塑性力学中的极限分析方法与传统的有限单元法相结合,通过对结构物的离散化以及约束条件分析,找到静力容许的应力场。并在此基础上,利用数学规划方法来确定目标函数的最大值(或最小值),从而得到边坡稳定极限荷载的下限解答。
介绍了极限分析有限元法下限解程序的基本原理,并在已有研究工作成果的基础上,对极限分析有限元法下限解的实现过程编写了相应的程序。在程序开发过程中,着重解决了下限解有限元法与传统有限元法的衔接问题,下限解有限元法转化为标准线性规划问题。在对数学模型中线性优化求解时,选用了功能强大的数学工具软件来进行线性优化计算,同时通过对典型例题的分析对比,验证了程序的正确性和数值结果的可靠性。
经过改进后的极限分析有限元法下限解的程序,不仅弥补了目前己开发程序中的不足,而且使传统有限元分析技术与极限分析有限元理论结合起来,对工程研究中的数值计算具有很高实用价值。采用软件进行计算时避开了对求解初始值的选取,对于简单问题能够得到满意的答案,如何应用此方法解决更为复杂的工程实际问题将是今后进一步深入研究的重点。