不同拉压模量土工格室有限元模拟

屈成忠 蔺慧南

(东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林 132012)

0 引言

土体是一种非常特殊的材料，其受拉和受压后所表现出的力学性能是非常不同的，这就表明它的抗拉和抗压强度相差就会很大，试验证明土体的抗拉强度为其无侧限抗压强度的12%～25%。土工格室正是弥补了土体抗压但是却不抗拉这一缺陷，目前的研究多是将土工格室假设为材料在拉伸、压缩时其弹性模量相等。实际上，土工格室在拉伸、压缩时其弹性模量存在较大差异。因此，采用经典力学对其进行求解，存在一定的误差。所以此次将不同拉压模量理论应用于土工格室的模拟，使结果更吻合材料特性。

1 理论基础

1.1 不同拉压模量理论基本概念和基本假设

国内外的许多学者在对基本概念和假设进行了充分研究的基础上，提出了不同拉压模量这一理论，对于解决单向应力和有限元分析给出了新的研究方向。各种物质都有不同的属性，在荷载的作用下会发生不同的应力和应变曲线，所以讨论拉压模量的不同变化能更准确的对不同材料和属性进行模拟[1]。

1)在实际的模拟中对于具有不同的拉压模量属性的材料其数学模型是很难建立的，为了更好的解决这一问题，受拉和受压的关系用双线性模型来表示，如图1所示。在σ＞0和σ＜0区域中材料的应力和应变关系呈现的是非线性的关系，为了方便程序中的计算故简化为线性关系。

2)模拟的前提是假设物体内部属性连续、材质均匀并且是各向同性的弹性体。……