非线性随机有限元加速收敛算法下的基坑稳定性分析

基坑稳定性分析是基坑设计的一个重要环节,常用的基坑稳定性分析方法忽略了岩土参数的随机性,难以确定基坑的安全稳定性系数,理论分析结果与实际情况差异较大。针对上述问题,提出基于非线性随机有限元加速收敛算法的基坑稳定性分析方法。基于Drucker-Prager准则构建了基坑土体的本构模型,以基坑土体的屈服函数作为随机变量,分析基坑支护结构与土体相互作用机理,依据这种相互作用特性构建了基坑支护结构稳定性分析的失效函数和最危险滑动面的计算模型,推导出界面失效函数对各随机变量的偏导数,采用有限元程序对其进行迭代求解,得到了基坑的稳定安全系数。为了有效提高非线性随机有限元程序的收敛速度,加入Aitken加速法推导出有限元加速迭代式,并将其应用于基坑稳定性分析中。实验结果表明,所提方法合理可行,理论分析结果与基坑状态事实相符,且有效减少了有限元程序的迭代次数。