有限元極限分析法在巖土工程項目中的應用論文
雖然有限元極限分析法在巖土工程中有著較為突出的應用效果和價值，然而，因為這一分析法在實際的應用中，需要進行假設，然后還要將求解劃分在合理的有限的范圍內，因此，該分析法在巖土工程中的應用有著一定的局限性。而隨著社會的發(fā)展，這種分析法也得到了一定的發(fā)展，加上其本身所具有的超強適應性，使得其在一些其他的工程中也得到了應用，但是應用的過程中，也會受到局限性的影響。本文主要就針對有限元極限分析法在巖土工程中的主要應用情況進行深入的分析。
1 有限元極限分析法的發(fā)展。
有限元極限分析法在早期主要是由英國的科學家所提出的，并且在提出之初，就應用到了巖土工程中。而隨著時代的演變，在 20世紀 80、90 年代的時候，有限元極限分析法的應用范圍逐漸的得到擴展，但是受到當時技術條件的限制，使得該分析法應用的效果并不理想。
我國開始在巖土工程中應用有限元極限分析法的時間在 1990年之后，我國當時應用該方法主要是為了針對土坡進行分析，而在2000 年之后，就開始應用該分析法對邊坡的穩(wěn)定性進行分析，并衍生出了有限元強度折減法，同時也衍生出了有限元超載法，這兩種方法都包含在有限元極限分析法中，有效的推動了有限元極限分析法的'發(fā)展和應用。
而在最近幾年，我國在有限元極限分析法的應用上有了進一步的突破，然而，就整體的應用效果來分析，我國的有限元極限分析法的應用目前還處于初級發(fā)展的階段，還需要采用不同的方法來對有限元極限分析法進行改進，只有這樣才能夠更好的發(fā)揮出有限元極限分析法在巖土工程中的應用作用。
2 有限元極限分析法的原理。
2.1 有限元強度折減法原理。
在巖土工程中，主要采用莫爾 - 庫侖材料，強度折減安全系數(shù)T 的計算式為：
2.2 有限元增量超載法。
在工程中，巖土的破壞，不是朝夕之事，而是一個循序漸進的過程，由線彈性狀態(tài)，逐步過渡到塑性流動，最終達到極限破壞狀態(tài)。
因此，這就給增量超載方法求解地基的極限承載力，提供了有利的條件。
3 有限元極限分析法的基本理論。
3.1 巖土工程整體失穩(wěn)的判斷依據(jù)。
巖土工程整體失穩(wěn)的破壞，是指巖土沿滑面產(chǎn)生坍塌或滑落，無法繼續(xù)承載。因此，同時也可將有限元靜力計算作為邊坡失穩(wěn)的依據(jù)。
3.2 計算精度提高的條件。
要想使得巖土工程中的有限元極限分析法計算精度可以得到有效的提升，就需要利用功能較為完備以及性能較為成熟的程序軟件來進行計算�？刹捎脟H通用的一些程序計算軟件。另外，就是要能夠依照有限元極限分析法應用的具體情況，按照實用性中的強度原則來進行相應有限元極限分析法模型的構建，最后，也就是要將對計算的范圍進行有效的控制，盡可能提高有限元極限分析法中的計算精度。
采用有限元極限分析法來對巖土工程進行計算的過程中，要充分的考慮到巖土工程穩(wěn)定性的問題，針對巖土工程中的幾何參數(shù)、抗剪強度以及相應的彈性模量來進行系統(tǒng)的分析，依據(jù)這些參數(shù)，來計算得出相應的結果，而在計算結果中，無論 V值為多少，其對計算結果的準確性影響都不大。
4 有限元極限分析法在巖土工程中的應用。
4.1 在二維邊坡中的應用。
根據(jù)有關的計算公式來對有限元極限分析法在二維邊坡中的應用進行詳盡的分析，依據(jù)相關的有限元計算軟件來對有限元模型進行合理的構建，依據(jù)所構建的有限元模型，將邊界兩條線作為是約束的具體條件。嚴格的依照邊坡在遭到破壞的過程中，所具有的特點，使得邊坡滑面上的塑性以及節(jié)點位移都出現(xiàn)一定的轉變，從而轉化為突變塑性以及滑動水平位移。針對這樣的情況，就需要合理的進行以相應的方法，也就是塑性應變值云圖法來進行滑動面的有效調整，使得其與原有的滑面方法之間呈現(xiàn)出明顯的不同。
4.2 有限元超載法在土基上的應用。
巖土工程采用的地基主要就是一些垂直型半無限的地基以及沒有重量的地基，應用有限元超載法，可以使得光滑剛性條形地基的承載力達到極限的狀態(tài)，這樣就可以實現(xiàn)地基均勻受力的目的。
而針對有限元超載法在土基上的應用，可以采取的計算公式主要為
就上述的公式來進行有限元超載法的應用計算，就可以有效的了解到，極限情況下的地基基礎部分，位移矢量會隨著土基基礎周圍部分額等效塑性的改變而發(fā)生改變，如果在這種情況下，計算機的結果與實際的結果仍然一致，那么就說明，有限元超載法在土基上有著良好的應用效果。雖然隨著有限元超載法的應用發(fā)展，對其的計算公式也逐漸的多樣化，但是其中計算結果最為準確的計算方式就是魏錫克經(jīng)驗公式。
另外，除了在巖土工程中，有限元極限分析法有著廣泛的應用價值，在隧道工程以及在滑坡支檔結構中，有限元極限分析法也有著廣泛的應用價值。而且在社會不斷發(fā)展和進步的過程中，這種分析法的應用范圍還在進一步的擴大，其應用的價值也在不斷的凸顯。
5 結論。
綜上所述，在巖土工程中，有限元極限分析法有著廣泛的應用價值，在將這種分析法應用到巖土工程中時，可以將這種分析法分為兩種進行分析，本文就主要針對有限元極限分析法中的有限元強度折減法以及有限元超載法來進行分析，雖然這兩種方法都還在實驗階段，還沒有真正的完善，但是其也在巖土工程中發(fā)揮了重要的影響作用。本文通過對有限元極限分析法的發(fā)展歷程、應用原理以及應用判斷依據(jù)，來總結得出有限元極限分析法的具體應用方式，本文的分析在一定程度上，為有限元極限分析法的應用和發(fā)展帶來了一定的參考價值。
參考文獻。
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