岩土工程自适应锚位技术的有限元分析与应用

徐乾元

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司)

1 自适应有限元理论概述

自适应有限元理论要想判断是否具有足够的精度，必须参考计算所得的误差信息。换言之，误差较大的区域可以应用自适应有限元理论优化局部网格。计算机可以自动识别没有达到精度要求的网格区域，并自动优化该类区域，使其达到精度要求。从这一角度而言，自适应有限元理论的应用可以自动调整算法，且求解的过程也在不断改进中。研究者在初始网络中输入描述问题的几何特性，并录入其可接受网络的误差水平，计算机可根据需求自动算出满足要求的网络，从而提升了数据分析的效率及结果的可靠性。

2 岩土锚固自保护技术原理

处于工作状态下的锚固体系在外力的作用下会使锚杆所受的力处于平衡状态。若发生超载，锚固结构体系所受的外力增加，锚拉杆件的长度也随之增高。因为施工条件的限制，锚拉杆件的长度不能随之增加时，锚拉杆件就会断裂，从而破坏了锚固体。但锚拉杆件长度无限度增加，其本身的应力就会下降。严重时还会产生变形。

鉴于上述原因，如何在确保锚杆应力的前提下使其充分拉伸是解决锚固体系自我保护的关键点。在锚拉杆件上安装上塑性变形发生器，一旦该构件超出负荷就会产生塑性变形，以此保护锚拉杆件。自动保护装置在巩固锚拉应力的前提下，还可以最大限度保护锚杆。理论上讲，根据设计需求不同，塑性变形程度也可以无线扩大。……