推求拱坝极限承载力的一种有效算法

An effective method for evaluating ultimate bearing capacity of arch dam

针对岩土材料常用的Drucker Prager准则 ,提出了一种新的增量分析方法 ,不用形成弹塑性增量矩阵 ,直接导出符合正交流动法则的转移应力的解析解。当应变增量较大时采用子增量法 ,构造了弹塑性本构关系积分的近似解析解。该增量分析方法无论是对小步长还是大步长加载均有良好的收敛性。当采用精细的步长划分时 ,它就是严格意义上的理想弹塑性增量计算。在大步长情况下 ,在收敛域内最大载荷低于结构真实的极限承载力 ;对应的应力场是一个静力容许应力场 ;同时由于正交流动法则在平均意义下得到满足 ,收敛域内最大载荷接近结构真实的极限承载力。按此法所得结果接近真解且偏于安全。将整个计算模型装入三维非线性有限元程序TFINE中 。

Based on the widely used Drucker Prager (D P) yield criterion for geomaterial, a new incremental elasto plastic method without elasto plastic matrix is proposed to obtain an analytic solution of transferred stress. The algorithm is convergent both for small load step and large load step. The method is embedded in the 3 D nonlinear FEM software TFINE to perform the over loading analysis of an arch dam.