周永强，盛　谦，付晓东，刘晓敏

(中国科学院 a.武汉岩土力学研究所;b.岩土力学与工程国家重点实验室， 武汉　430071)

地下洞室群面向对象有限元方法的探讨

周永强a，b，盛谦a，b，付晓东a，b，刘晓敏a，b

(中国科学院 a.武汉岩土力学研究所;b.岩土力学与工程国家重点实验室， 武汉430071)

摘要：以单元为代表类简单介绍了地下洞室群面向对象有限元程序。利用自编的面向对象有限元程序实现了开挖模拟，并分析某地下厂房的分步开挖变形问题，其结果与Phase2软件计算结果基本一致；实现了面向对象有限元处理动力响应的人工边界输入问题，验证了其正确性，并对该地下厂房的动力响应规律进行了探讨。结果表明：监测点响应存在一定的滞后性，且峰值的放大系数比无洞室作用下的理论解要大；在此基础上，分析了不同方法下的阻尼系数对地下洞室群动力响应的影响；验证了面向对象有限元方法应用在地下洞室群中的可行性和适用性。研究成果为进一步研究动态弹塑性情况奠定了基础。

关键词：地下洞室群；面向对象；有限元程序；人工边界；阻尼

1研究背景

传统的有限元程序一般采用结构化设计，即采用例如Fortran编程语言的面向过程进行编写，然而随着工程问题复杂性的增多和计算规模的增大，面向过程的编程语言由于其自身的特点，如代码重新利用率低、调试复杂、开发周期长等，潜在的问题日益突出，因而已经难以满足开发和维护上的要求。

采用面向对象编程语言的有限元程序可以弥补上述不足，可改善有限元程序的性能，提高有限元程序的开发效率，并能为功能模块的集成化、扩充提供有利条件。……