大变形有限元法在强夯加固机理分析中的应用

"强夯加固机理的大变形数值分析 (2005年)，浙江大学学报(工学版)，蔡袁强，陈仁伟，徐长节，大变形几何非线性有限元法，P波阻尼，S波阻尼，人工边界" 强夯是一种有效的地基处理技术，通过重锤高落差对地面产生强烈冲击，从而改善土体的力学性能。这篇2005年的论文发表在浙江大学学报(工学版)上，由蔡袁强、陈仁伟和徐长节共同撰写，主要研究了强夯过程中土体的大变形加固机理。 在强夯过程中，土体受到的巨大冲击导致的变形通常远超常规的小变形范围。传统的小变形分析方法在这种情况下往往无法准确反映实际情况。因此，论文采用了大变形几何非线性有限元法，这是一种能够考虑大规模形变的数值分析方法，适用于模拟强夯过程中的土体动态响应。 论文中引入了P波阻尼和S波阻尼的概念，这两个概念分别代表纵波和横波在传播过程中的能量损耗。通过这种方式，研究者能够更真实地模拟土体的材料阻尼特性，进一步理解土体在强夯作用下的动力行为。 此外，为了模拟波在模型边界上的传播，论文采用了改进的人工边界法。这种方法可以减少边界条件对内部计算结果的影响，提高模拟的精度。同时，为了保持计算模型的网格稳定性，液化单元分析被添加到计算程序中，以应对强夯过程中可能出现的土体液化现象。 论文通过一个具体的工程实例，详细分析了强夯加固的深度、土体的变形特征以及应力分布情况。通过对这些数值分析结果的对比，论文证明了使用大变形分析方法对于研究强夯加固机理的正确性和有效性。这为强夯技术在实际工程应用中的设计和优化提供了理论支持，同时也为后续的相关研究提供了参考。 关键词涉及的领域包括强夯技术、有限元法、大变形分析、材料阻尼以及人工边界条件，这些是理解论文核心内容的关键点。这篇论文对于深入研究地基处理技术，特别是处理大变形问题的工程实践具有重要的理论指导价值。