带初始间隙的Goodman节理单元及其应用

零厚度的Goodman节理单元常被用于模拟岩土工程中的各种结构面。但是当结构面之间存在初始间隙或者结构面受拉压交替变形时,有限元解变得难以收敛。首先,改进了Goodman单元的接触本构关系,使其能够考虑结构面的初始间隙。随后,根据问题的变分形式建立准静态有限元模型。在此基础上,利用误差控制代替了开闭迭代,实现了从状态迭代到过程迭代的转变,改进了Goodman节理单元的数值特性,使其在间隙存在的情况下仍能保持计算精度并稳定收敛。最后通过典型算例验证了所提方法的可行性和有效性,表明所提方法具有较高的精度和稳定性。