横观各向同性地质材料刚度矩阵求解的研究

摘要

有效刚度矩阵的确定是土木工程研究者的一个重要课题,正确决定宏观有效刚度矩阵往往是计算结果是否成功的关键。现行主要流行的方法是,对单元刚度矩阵的各元素采用简单的体积平均法(方法一)和自适应方法(Self consist method)(方法二)。利用均匀化技术,在横观各向同性地质材料满足位移和应力相等的情况下,获得了宏观刚度矩阵的具体表达形式。在特殊条件下,该表达方程可以简化为自适应方法和简单的体积平均法。在事例研究的基础上,对三种方法进行了对比分析,从研究结果可知,本方法可以综合描述平行流模型(Parallel flow-model)和系列流模型(Series flow-model)。这种研究对边坡、坝基等土木工程的计算和分析具有重要作用。