以有限元素法來分析實際的大地工程問題為近年來的一種趨勢, 有鑑於此,本文的研究目的即為發展一組程式作有限元素法分析之用。 預分析程式的功能為綱格的編排及最佳化、元素材料性質的設定、 綱格節點限制條件及荷重的設定。 核心程式的功能為進行實際分析工作,以有限元素法來分析大地 工程問題時,分析的精確度往往和土壤應力一應變模式的選擇、有限 元素法的理論架構、實際荷重的模擬、和輸入的土壤性質參數有相當 的關係。於本文中所採用的土壤應力一應變模式為變曲線模式,所採 用的元素為八個節點、四個高斯積分點的二次平面元素,荷重施加的數值 模擬方式為固定孤長法與牛頓一拉弗森迭代法併用的程序,其他尚有 總體勁度陣的壓縮方式等數值方法。 後分析程式的功能為將輸出的結果轉換成圖形,本文中所用的五種 數據後分析圖為荷重一變形或應力一應變曲線圖、綱格變形圖、節點 變形向量圖、最大主應力圖、最大剪應力圖。 本文所模擬的例子有四個,分別為置於砂土層中基腳的模擬, 置於黏土層地表面上基腳的模擬,臺北松山沉泥層第五層、第六層-15℃ 凍土矩形中空斷面強度模擬,台北松山沉泥層第五層、第六層-5℃凍 土矩形中空斷面強度模擬,由輸出的結果可知程式已達合理的正確性。
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