桩-土间无厚度轴对称滑动面单刚矩阵的一种闭合解

摘要

在轴向荷载作用下，采用无厚度滑动面单元模拟桩-土之间相对滑动，方法简单、直接、概念清楚。针对桩-土相互作用的轴对称问题，从刚度矩阵的基本概念出发，对有厚度接触面进行简化，并沿桩周长积分，获得了适合于模拟桩-土之间相对滑动的无厚度滑动面单刚矩阵的一种精确闭合解，为其进一步应用提供了可靠的理论依据。分析表明，所获得的无厚度轴对称滑动面单刚矩阵的解，属于一种精确闭合解，且能更好地模拟桩-土圆筒形接触面的实际情况，这种精确闭合解便于在有限单元法中应用：平面滑动单元属于轴对称滑动单元的一种特殊形式，并且可由轴对称滑动单元统一表示，从而，很好地减少桩-土相互作用研究中数值模拟的单元类型，这对于节减剖分计算域与准备数据的工作量、缩短机时、提高计算效益等无疑具有重要意义。