非均匀水平地应力的数值模拟效果与计算模型几何形状之间的关系

吕永高¹，侯哲生²，李晓³

(1.烟台大学,土木工程学院,山东,烟台市,264005;
2.河海大学,岩土工程研究所,江苏,南京,210098;
3.中科院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京,100029)

摘要:在地下开挖工程稳定性分析的数值模拟中,初始地应力模拟的正确与否将会对计算结果的可靠性产生非常重要的影响.初始地应力的模拟主要是通过计算模型边界条件来实现的.对于非均匀的水平地应力,一般是在计算模型的侧面边界上施加非均匀荷载来实现.通过简单模型的模拟试验,发现采用这种应力边界条件对水平地应力的模拟效果与计算模型的几何形状之间有一定的关系:计算模型的宽高比越大,模拟效果越不理想,与实际的地应力状况相差越大.解决这一问题的方法有两种:(1)使计算模型的宽高比尽量等于或小于1;(2)约束计算模型侧面边界的水平位移,在计算域内部给水平地应力直接赋值.

关键词:数值模拟; 非均匀应力场; 模拟效果; 几何形状;

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