摘要

针对现有商业软件在计算端承桩法向接触问题时可能存在的工况还原度低、计算量大、收敛性差等不足,提出了混合结构单元和实体单元的端承桩法向接触互补问题的非光滑牛顿算法.首先,利用具有强半光滑性的Fischer-Burmeister函数,等价地描述端承桩桩土间隙和法向应力之间满足的Karush-Kuhn-Tucker互补条件,消除了不等式约束,建立了等式约束平衡方程.然后,与桩土有限元平衡方程联立形成接触非线性方程组,并借助牛顿-拉弗森算法进行求解.最后,通过编写Matlab程序,分别给出了单根端承桩算例和群桩算例的计算结果,并与商业软件Abaqus的计算结果进行对比分析,验证所提算法的准确性.