岩土工程报告.pdf

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1、这次岩土工程的听课报告：1.三维仿真技术，2.有限元技术，3，国内外的岩土的研究现状 岩土工程 岩土工程讲座报告 岩土工程，其英文名称为“Geotechnical Engineering”是指，在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术。岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。它是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象；是土木工程中涉及岩石、土、地下水部分的专业学科。按照工程建设阶段划分，其工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测和岩土工程检测。检测后要进行对数据的处理

2、以及模型的建立。在数据处理过程中需要用到有限元技术进行计算和分析，在模型建立时通常采用三维仿真技术将实际问题转化到计算机中进行模拟分析。一、有限元技术 查阅资料可知，有限元技术是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。50 年代首先在连续体力学领域-飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。这一技术在岩土工程测绘后的数值分析中起到重要的作用。总的来说，有限单元技术的基本思想是一分一合，分是为了就进行单元分析，合则为了对整体结构进行综合分析。经过分析得到模拟的数据结果，在此基础上加以应用。二、三维仿真技术

3、在进行数据处理之后，我们用处理之后的数据进行三维建模。这就要用到三维仿真技术。三维仿真技术又称虚拟仿真技术，是指利用计算机技术生成的一个逼真的，具有视、听、触、味等多种感知的虚拟环境，用户可以通过其自然技能使用各种传感设备同虚拟环境中的实体相互作用的一种技术。利用虚拟现实技术，可创造“虚拟现实”，这是因为电子计算机可将客观世界的数字化模型转化为不同形态的光点与声波，并以适当的方式加以融合，从而营造一个“虚拟世界”。这种技术可以大大节约岩土工程中的实验成本，能够使岩土工程分析实验效率更高。岩土测定其受力性能，但模型试验往往受到场地和设备的限制，只能做小比例模型试验，难以完全反映结构的实际情况。利

4、用三维仿真技术，可以进行小尺度的的试验，还可以很方便地修改参数。在运用传统的有限元法进行结的构形式特殊，荷载及材料特性复杂，人们往往求助于模型试验来构分析时，结构应力的结果通常采用内力图等力线的形式描绘出来；而利用仿真与虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小，用不同颜色表示出不同的等力面；也可以任意变换角度，从任何点去观察，这样就使工程师的思维更加形象化也更易于理解。这种技术现已广泛应用到岩土工程的施工及设计中去。三、国内外岩土研究现状 随着大规模的工程建造，已经有有大量的研究队伍已经集中在中国，中国岩土工程的发展和研究正在朝着一个新的方向迈进。岩体在其形成和存在的整个地质

5、历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。而在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。正是因此，岩土工程的研究工作才变的相对困难。对于岩土工程的理论研究，最早来自于国外。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是 1773 年库伦建立了库伦定律。随后发展了 Rankine(1857)理论和 Fellenius(1926)圆弧滑动分析

6、理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程，Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。这点上，外国的科技工作者有着不可磨灭的贡献。直到现在，很多岩土工程的著作都是由外国人撰写，很多科技工作都是由国外进行研究。总的来说，我国的岩土工程研究领域是落后于国外研究人员的。回顾我国近 50 年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题；改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩

7、土工程问题。在很多岩土研究上，我们都取得了明显的成绩。但是，有很多学者批评我国很多研究人员高等数学基础不牢，且实验验证方面普遍骗弱，对于很多好的课题不能有形成理论的成果。在这方面，我国岩土研究不足之处明显。经查阅资料发现又不少教授都指出在岩土工程领域，国内外普遍存在的一些问题。如：有限元在研究上的重大缺陷是大家普遍意识到的问题，这是本构问题无法解决的。可是现在研究仍然普遍采用这种方法，这样就使误差加大，不能得出真正实用的数据。还有就是实验偏少，当今的岩土工程研究成果很多，但是不能普遍被大多数学者认可，造成这种现象的原因就是实验太少，得出的结论不能有普遍性，只能适用于某一个工程。在这些方面，是我们需要不断改进的。在当今的中国，土木工程建设的规模大、持续发展的时间长、工程建设中遇到的岩土工程技术问题多，这些都是其它国家不能相比的。这给我国岩土工程研究跻身世界一流并逐步处于领先地位创造了很好的条件。我们要抓住这个优势，努力在岩土工程研究领域开创出属于中国的理论成果。作为在校学生的我们，应该抓住机会，好好利用在校时间，学好科学文化知识，开拓自己的眼界，努力把所学到的知识运用到显示生活中去。在不断的实践学习中找到自己的兴趣所在，在今后的工作学习中把自己的一份力量投入到国家建设中去，为自己的人生画上精彩的一笔。二一三年一月十五日