摘要:本文浅要研究了岩土工程的数值分析,首先分析了进行分析时的主要方法,然后研究各种分析方法的应用,最后概述数值分析对岩土工程的重要性,辅助工程人员探索更加合理的方式。
关键词:岩土工程;数值分析;定量分析
岩土工程在建設之前,必须要使用数值分析来对岩土材料的结构进行分析,为工程的设计、施工做好铺垫。由于岩土的结构和形成过程都十分复杂,为了能够对力学做好情况分析,就需要非常高精度的分析方法。
一、岩土工程分析中的主要方法
岩土工程分析的工作中,通常都会使用简化的物理模型来对是工程进行分析,这样就能够将物理模型更好地转化成数学问题,最后用数学的方法获得结果。比如饱和软黏土地基在经过大面积对在作用下的称将问题,就能够使用这种方式来构建更加简单的物理模型,然后再利用固结方程进行求解。
岩土工程中会应用大量的多相体材料,这种材料具有连续介质力学性质,从而能够对力学性质进行全面的分析[1]。在多相体连续寄宿制力学应用的分析中,首先是运动微分方程中,和介质力学模式方程相同,从洞里和静力两个角度进行分析。分析中包含效动力原理,这个原理遵循总效力,将所有的应力和孔隙压力相加。
针对不同的工程问题,必须要建立起连续介质力学模型来进行求解,在使用微分方程式上都大体相同,不过在本构性方程、边界条件上还有一定的区别。如果材料是线性弹性体,那么本构性方程就会使用胡克定律来构建。如果将岩土材料当做多相体进行分析,方程就要采用连续介质的力学模型建模。
二、岩土工程数值分析的应用方式
岩土工程数值分析必须要具备足够的全面性和准确性,才能够保证岩土工程的质量,在岩土工程施工期间,由于地质条件比较复杂,而且涉及的范围也比较广泛,为了能够进行准确的数值分析,就必须要使用正确的数值分析方法。
(一)确定沿途数值分析理论
岩土本构理论是沿途工程施工的重要技术,实际施工中,需要以此为切入点构成本构模型。本构模型也以数值分析作为基础,在进行数值分析的过程中,需要注意以下几个方面:
首先对于岩土的性质由于是多样性的,所以必须要获取原始数据进行分析,但是由于当前的技术在数据获取的工作上还具有一定的难度,所以应该认定作用和效应作用之间存在一定的关系,其中的原理是本构关系。在涉及到范围比较传统分析当中,也会应用到更多的原理[2]。由于沿途结构的生产条件和属性不同,为了能够正确地处理多样性,就需要充分分析岩土的性质,并且激昂介质力学的模型使用在分析当中,保证岩土分析的准确性。其次,在对岩土施工的分析当中,由于岩土属于气体、固体和液体的结合,导致岩土的分析存在一定的难度。所以在分析中要通过实践操作来进行分析,使用介质力学的分析方式,提高分析的准确性,为岩土工程的施工提供保障。
(二)对本构模型归类分析
确定岩土工程中的本构模型试分析的切入点,从而进行本构模型的分析。分析的过程中,要结合本构模型的原理,对模型的分析进行精准分类,从而做数值分析的工作。在对数值分析的过程中,需要关注类别的划分工作,并且分析类别之间的关系。类别划分要结合本构模型,将其划分为科学模型和工程使用模型两种。然后确定两种模型之间的关系,需要根据岩土工程的卖际情况,来进行具体判断。类别划分时,需要根据岩土工程的反应情况作为参考,通过观察客观规律从而对两者的关系进行考察[3]。各种操作都需要根据实际的需要出发,保证操作的简单性,所以岩土工程施工期间需要注重数值方面的变化。还需要认清岩土工程施工期间的注意事项,作为施工需求和数值分析的引导,保证工程施工分析的准确性,这样才能够避免在工程施工中存在问题。
(三)建立完善的工程数值分析系统
岩土工程在数值分析的工作中,必须要建立器完整的数值分析体系,目前这个体系还需要仅需进行完善。首先需要加强对数值分析相关理论的研究,提高数值分析的标准化和规范化程度。其次还需要针对岩土工程中数值分析的事项,做好岩土工程内部研究的基础,使岩土工程的数值分析能够更加的准确。在分析过程中,还需要制定详细的岩土工程计算方案,采取合适的数值分析方法,充分分析岩土工程的准确性[4]。还需要保证岩土工程专业人才培养的水平,提高人才的专业度,使其能够在工作当中践行数值分析的规范,保证分析工作更加全面。咋专业培训方面,也需要结合岩土数值分析的体系,不断街垒经验,推动岩土工程的发展。
三、数值分析在岩土工程中的重要性
数值分析会从岩土材料的特性、工程结构来进行有限元分析,并且对其中的误差进行比较,从而获得岩土材料的特性,在岩土工程中有着十分重要的地位。岩土材料是自然发展的产物,受到气候、地质条件的影响,所以具有很强的地域性。这导致岩土体在初始的情况下非常难以测定,在土和水的状态之间显得非常复杂。由于地质结构的复杂,倒是目前缺普遍性机枪的本构模型,在建立本构方程时,都是根据现状的反应,配合数值分析来对获得岩土工程的实际情况。对岩土工程的分析必须要站我好工程的是实际情况[5]。岩土分析工作中,需要了解工程的性质、分析人员也需要具备相当的经验,在数值分析上,需要将经验公式法、数值分析法、解析法综合使用,才能过获得最好的分析结果。
四、结束语
目前,岩土工程的数值分析工作仍然处于初步阶段,但是数值分析工作对岩土工程的建设依然十分重要。为了保证数值分析的准确性,必须要充分利用合适的数学工具,并且不断进行探索,提高数值分析工作的精度。
参考文献:
[1]万林根,易点文.关于对岩土工程数值分析的几点思考[J].世界有色金属,2018(06):262+264.
[2]龚晓南.对岩王工程数值分析的几点思考[J].岩土力学,2011,32(02):321-325.
[3]田生福.浅谈岩土工程中数值分析的几点思考[J].门窗,2013(02):336+338.
[4]王鹏,张光辉.对岩土工程数值分析的几点思考[J].河南科技,2013(17):61.
[5]牟俊杰.对岩土工程数值分析的几点思考[J].企业技术开发,2015,34(12):67-68.
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