浅谈岩土工程的数值分析

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1、浅谈岩土工程的数值分析摘要：岩土工程数值分析是岩土工程师在岩土工程分析的过程屮综合判断的重点依据，它对把握整体岩石工程来说是非常重耍的。木文主要结合我国岩土工程数值分析的现状展开讨论，并给出一定的发展措施。关键词：岩土工程；数值分析；措施中图分类号：0241文献标识码：A岩土工程分析里的关键通常情况下，在实际进行岩土工程数值分析的过程中，人们往往是要用简化以后的物理模型去解决比较复朵的工程问题，之后在将其转化为与数学相关的问题，然后在利用数学的方法来解决这些问题。比如，在饱和的软黏土地基中如果出现大面积的沉降问题，就可以通过将其转化成太沙基一维

2、固结物理模型，然后再转化成固结方程來求解。可以知道，在实际的运用中，续介质力学模型受到了广泛的应用，连续介质力学模型主要包括以下几种方程：一个是运动微分方程这种方程主要有动力和静力两种方式；一个是儿何方程，这个儿何方程主要是分为小应变分析和大应变分析两种情况，并且它们分别用于不同的实际分析过程中；最后一种是本构方程，也叫做力学本构方程，这种一般是用于力学问题的测算等方面。在实际的操作过程中，具体的问题还要根据所得到的边界条件或者是初始化条件进行解答，但是对于那些比较复杂的工程问题來说，这就需要采用数值分析的方法。也就是当一项工程会涉及到很多种方

3、程问题的时候，这就需要用连续力学模型来解决，这时所用到的运动微分方程和几何方程基木上都是相等的，但是木构方程以及边界条件和初始条件通常是不一样的。而且需要特别注意的是，如果材料是线性弹性体时，本构方程就发生了变化，进而转化成广义的胡克定律。一般来说，岩土材料都是多相体的，因此在采用连续介质力学模型来分析这些问题的时候，通常会包括以下几种方程：•种是运动微分方程，这个方程同样是分为动力和静力两种形式；一种是有效力原理，而且在这个原理中，总效力往往是有效应力和孔隙压力Z和；第三种是几何方程，几何方程主要包括小应变分析和大应变分析两种；最后一种就是本

4、构方程，木构方程主要包括力学和渗流木两种。通过以上的内容，我们可以看出，多相体和单相体相比较的话，主要是多出了有效力方程和连续方程，另外在木构方程中乂多出了渗流木方程。但是在解决不同的岩土工程问题时，基本方程中的有效力原理、运动微分方程、连续方程和几何方程的表达式基本是相同的，但是本构方程和前面几种有很大的差别。如果涉及到具体的岩土工程问题时，我们应该根据具体的边界条件或者相关的初始条件进行解决可能遇到的问题，这样所采用的方法通常就是数值分析法。通过上面的介绍，我们可以发现，连续介质力学通常都是借助于数值分析的方法进行解决的，并且这种方法具有非

5、常好的适应性。岩土工程数值分析的现状众所周知，由于岩土是自然的产物，通常具有很强的区域性，它的初始应力是很难能预测到的。在分析岩土工程的过程中，首先需要掌握的就是工程的地质条件，另外还要掌握岩土的工程性质，重要是的掌握力学中的一些比较基木的概念，并且能够在此基础上利用公式以及数值的分析方法来解决问题。在计算的过程中，需要能够做到因地制宜，能够对具体的问题做出具体的分析，然后将得到的结论运用到工程建设中去。在实际的岩土分析过程中，数值分析所得到的结果对于工程师的综合判断是相当重要的。在实际的操作过程中，对岩土工程的对象进行分析时，应该做好岩土材料

6、特性的分析，还应该注意结合岩土工程的初始条件和边际条件进行综合的分析。针对目前的岩土工程数值分析的现状来说，我国的岩土工程的数值分析现状有以下几点：(1)难以解决又无法回避，是本构模型及它的参数测定在岩土工程分析里的重要特点。前面已经提到：通过建立涉及到区域性特性影响、土类和工程类别的各类特点，是岩土工程数值分析和发展利用工程实用木构模型的侧重方向。丁程实用本构模型具有易于测定、参数应用比较少、有利积累工程经验等多个优点。通过大量的工程经验的积累，以及建立多个工程实用本构模型的有效结合，一定能极大促成岩土工程分析里岩土工程数值分析的研究应用，最

7、终由只能用于定性分析逐步过渡到能用于定量分析。(2)自从剑桥模型确立至今，多国学者提出过多版本的本构方程，但在实际中极少应用。这个现象反映了怎样建立岩土的工程使用本构方程，当之无愧成为采用连续介质力学模型解答岩土工程问题的关键所在;(3)在了解土的工程性质基础之上，充分掌握、有效分析工程地质资料，通过合理物理数学模型的采用，再运用多类方法进行科学地计算与分析，结合多类工程经验进行综合性判断，从而提出设计的依据，这是对岩土工程师的耍求，在岩土工程分析计算中，木着因地制宜的原则，来有效深入开展自L1的工作，为研究学科的发展和进步做岀自己的贡献(1)

8、考虑到对岩土工程分析对象的岩土材料特性的掌握和分析，同时岩土工程的边界条件和厨师条件都非常复杂，岩土工程的分析几乎没有能够得到冇效解析。目前的实际情况