一种高效的FE-PSBFE耦合方法及在岩土工程弹塑性分析中的应用

摘要：

针对复杂岩土工程结构建模困难、耗时费力的难题,结合八叉树网格离散技术,对网格中的六面体采用等参单元,对于非六面体采用多面体比例边界有限单元(PSBFE),建立了一种快速、高效的FE-PSBFE弹塑性耦合数值分析方法.采用实现的PSBFE对标准土石坝进行数值模拟,验证了其正确性和计算精度;通过典型复杂心墙坝对提出FE-PSBFE耦合方法的灵活性、通用性和高效性进行了研究,研究结果表明:与传统FEM相比,该耦合方法可大幅加速模型前处理进程,解决了复杂三维空间河谷形状、水平分层填筑和材料分区导致的网格剖分难题,几十万单元的网格划分一般仅需几分钟;与PSBFE相比,显著提高了岩土结构弹塑性分析的效率,FE-PSBFE可减少超过80％的求解时间.FE-PSBFE耦合方法对其他复杂几何条件的工程问题也具有良好的实用性,为快速精细化抗震分析提供了技术手段.

关键词：FE-PSBFE耦合、快速建模、岩土工程、弹塑性分析、八叉树网格

所属期刊栏目：35

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFC0404900;国家自然科学基金项目51379028,51678113

在线出版日期：2018-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：6-14