自重 地基 地震振动建筑材料 荷重等结构物环境 变形 应力 静力荷载 动力荷载岩土体 强度丧失 渗流 结构稳定 实际观测 渗透稳定? 解析方法 数值计算方法
渗透稳定 ？ 静力荷载 渗流 动力荷载 岩土体 应力 强度丧失 结构稳定 变形 地基 建筑材料 结构物环境 实际观测 解析方法 数值计算方法 自重 地震 振动 荷重等
有限元法 应用较广 数 有限差分法 应用较广 值无界元法 模拟无限边界 计边界元 算{流形元 前景好 方离散元 岩石节理 法拉格朗日法 大变形 非连续变形分析法 半解析元法 桩基 等等 数值计算是土力学理论与计算机科学发展 产生的,在目前应用很广,前景广阔
有限元法 应用较广 有限差分法 应用较广 无界元法 模拟无限边界 边界元 流形元 前景好 离散元 岩石节理 拉格朗日法 大变形 非连续变形分析法 半解析元法 桩基 等等 数 值 计 算 方 法 数值计算是土力学理论与计算机科学发展 产生的，在目前应用很广，前景广阔
◆数值计算方法的优点 ◆可以解决解析方法无法解的复杂问题 ◆可以模拟复杂边界条件 ◆可以模拟逐步加载、逐步卸载施工程序 ◆可以考虑土骨架与水的耦合作用 ◆可以分析不同加荷历史、不同应力路径对 于非线性本构关系的影响 ◆缺点 ◆计算复杂,费用高 ◆很多方法不够成熟,特别是由于土体本构 模型研究不成熟,影响计算的精度 般用于定性分析,也可以用于定量分析
◆ 数值计算方法的优点 ⧫ 可以解决解析方法无法解的复杂问题 ⧫ 可以模拟复杂边界条件 ⧫ 可以模拟逐步加载、逐步卸载施工程序 ⧫ 可以考虑土骨架与水的耦合作用 ⧫ 可以分析不同加荷历史、不同应力路径对 于非线性本构关系的影响 ◆ 缺点 ⧫ 计算复杂，费用高 ⧫ 很多方法不够成熟，特别是由于土体本构 模型研究不成熟，影响计算的精度 ⧫ 一般用于定性分析，也可以用于定量分析
◆计算结果举例: 灰坝二维固结计算 加高子坝 排水层 饱和沉积灰 初期坝 坝基粉质黏土 黑河三维渗流计算 ■■■■■■■■■■■■口 张峰大坝应力、变形计算 m (a)变形等值图 (b)变形矢量图
初期坝 坝基粉质黏土 加高子坝 排水层 饱和沉积灰 Drain layer Heighten dam Sediment fly ash Initial dam Clay in dam foundation 高 程(m) 长度 (m) 高 程(m) (m) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 700 720 740 760 780 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 700 720 740 760 780 0.2 341.0 计算结果举例： 灰坝二维固结计算 黑河三维渗流计算 张峰大坝应力、变形计算 （a）变形等值图 （b）变形矢量图
§1.2计算土力学作用 平衡间题 特征值间题 瞬态间题 土体形变应力问题 土坝振动的固有频率饱和土与非饱和土的 基础梁、板分析 和振型分析 渗流固结分析 桩和桩群 结构物与土体系固有频率士和结构物相互作用 填方和深开挖 和振型分析 的时效 土坡稳定性 应力波在土中的传播 稳定渗流 有孔介质中的非稳定 近岸和离岸工程在风浪激渗流 结构物与士相互作用发下的动力响应 土体中的温度场 地下空间的形变应力 污染源的扩散与弥散
§1.2 计算土力学作用 平衡问题 特征值问题 瞬态问题 土体形变应力问题 土坝振动的固有频率 和振型分析 饱和土与非饱和土的 基础梁、板分析 渗流固结分析 桩和桩群 结构物与土体系固有频率 和振型分析 土和结构物相互作用 填方和深开挖 的时效 土坡稳定性 近岸和离岸工程在风浪激 发下的动力响应 应力波在土中的传播 稳定渗流 有孔介质中的非稳定 渗流 结构物与土相互作用 土体中的温度场 地下空间的形变应力 污染源的扩散与弥散