极限分析有限元法讲座ⅲ——增量加载有限元法求解地基极限承载力

利用有限元法，通过增量加载的方式来求解地基极限承载力。随着荷载的逐渐增加，地基由初始的线性弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态，此时有限元的计算将不收敛。它不但可以获得地基的极限荷载的值及荷载-位移关系，而且还能得到经典极限分析法中所采用到的破坏机构。当采用关联流动法则或采用剪胀角为的非关联流动法则时，获得的破坏机构与prandtl的破坏机构一样。对prandtl解的经典算例进行了分析，结果表明：屈服准则的选用对计算结果的影响很大，选择与实际问题相匹配的屈服准则方能得到比较精确的结果。在求解平面应变问题时，在关联流动法则条件下，采用mohr-coulomb内切圆屈服准则，或在非关联流动法则下采用mohr-coulomb匹配dp准则所得结果与prandtl精确解极为接近，可望应用于实际工程分析中。