基于基于ansys的地基极限承载力分析

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1、Y，，争诹1l亡；繁火港硕士学位论文题目：基于ANSYS的地基极限承戴力分析英文题目：TheAnalysisofTheUltimateBearingCupacityofFound：ltionSoiIBasedonANSYS学位申请人姓名：向胜华中请学位学科专业：岩土工程指导教师妊名：髋甫昌教授扬雪强教授湖北工业大学硕士学位论文摘要地基承载力是土力学的三大经典问题(边坡稳定、土压力、地基承载力)之一，也是地基设计中的一个重要课题。地基的极限承载力是地基内部整体达到极限平衡时的荷载，又称为极限荷载。目前，求解极限荷载的方法有两种：一类是根据极限平衡条件建立微分方程，根据边界条件求出地基整体达

2、到极限平衡时各点的精确解。由于这一方法只对一些简单的条件得到了解析解，其它情况则求解困难，故不常用；另一类求极限承载力的方法为假定滑动面法，通过基础模型的试验，研究地基的滑动面形状，并简化为假定滑动面，然后以滑动面所包围的土体作为隔离体，根据静力平衡条件求解。这种方法概念明确，计算简单，得到广泛应用。随着计算机技术的发展，特别是岩土材料的非线性弹塑性有限元计算技术的发展，出现了许多适合于岩土材料的大型通用有限元软件，其前、后处理的功能越来越强大，为利用有限元法进行地基承载力的模拟创造了条件。通过Ansys模拟计算地基极限承载力的方法有两种，增量加载和强度折减，国内外许多学者在这方面做了许

3、多研究。．本文在分析研究国内外有关地基极限承载力理论及研究现状的基础上，利用ANSYS软件对均质地基的极限承载力进行了模拟。分析表明，弹性模量E和泊松比'，对极限承载力的影响不大，但是，粘聚力c、摩擦角妒、剪胀角妒对极限承载力的影响很大。有鉴于此，在计算过程中要选择合适的屈服准则及与其相匹配的相关参数；剪胀角妒对极限承载力影响的定量大小，至今没有统一的认识，不同研究者的分析结果也相差较大，但是，剪胀角砂对极限承载力下地基破坏趋势的影响，研究者都有相似的结论，本文在这方面也做了一些分析；对于在有限元中极限承载力的判断方法，本文也作了一些探讨，分析认为，计算不收敛是最主要的判据，位移突变在剪

4、胀角较小时(妒t妒／2)不明显，在剪胀角较大时(妒，妒／2)比较明显，这方面的分析还需要进一步的讨论和检验。通过本文的分析，作者认为用Ansys软件分析土的极限承载力是可行的。如果简化模型合理、网格划分适当、选择合适的屈服准则，Ansys软件能够模拟复杂的边界条件、复杂的材料类型和复杂的荷载条件。这为Ansys软件在实际工程中的应用提供了有益的探索。关键词：地基极限承载力；有限元方法；ANSYS；增量加载有限元法；强度“折减”有限元法；参数分析；剪胀角湖北工业大学硕士学位论文AbstractThebearingcapacityoffoundationsoilisoneofthethree

5、classicalproblemswhichalsocontainslopestabilityandearthpressureproblems．Thelimitbearingcapacityoffoundationsoilisalsocalledlimitloadwhichisthelimitequilibriumloadintheinternalfoundationsoil．Atpresent，onesolutiontothelimitequilibriumloadisthedifferentialequationmethodaccordingtothelimitequilibrium

6、condition，inordertogainaccuratesolutionineverynodeofthefoundationsoilaccordingtotheboundarycondition．Becausethismethodcanonlygainanalyticsolutionsundereasyconditions，itisbarelyused．Theothersolutionistheassumedmobilizationplanemethodwhichneedmodelexperimentstostudythefoundationsoil'sslidingplanesh

7、apeandsolvethestaticequilibriumequationsbysimplifyingtheshapetoallassumedmobilizationplane．Thelattermethodiswidelyusedbecauseofitssimpleconceptandsolution．Withthedevelopmentofcomputerscienceespeciallythefiniteelementme