1.3.3　有限元数值模拟分析方法

此种方法是用有限元对涵洞及其周围土体划分单元，建立刚度矩阵，求解位移和应力。有限元数值模拟可以用于求解非线性问题，处理非均质、各向异性材料，能适应各种复杂的边界条件，但其计算结果的准确程度在很大程度上取决于土体的本构关系和计算参数的选取。

1981年，黄清猷[35，36]应用有限元法对地下结构物垂直土压力进行了分析。郝宪武利用编制的有限元程序，采用弹黏塑性土体模型研究了上埋式涵洞涵顶垂直土压力问题[37]。冯居中、折学森等人通过数值模拟对高填土涵洞的结构受力及影响因素进行分析计算和研究，从理论上对高填土涵洞的受力机理进行了探讨[38-40]。李俊伟、罗智刚[41，42]对涵洞施工全过程进行弹塑性模拟，模拟过程包括涵洞基坑开挖过程的模拟以及涵洞施工完成后逐级填土的模拟，得到基坑开挖时土体变形和应力变化的一般规律和施工结束时的位移场和应力场。杨锡武[16，43，44]和刘静[15]分别采用有限元软件ANSYS、MARC对高填土涵洞进行数值模拟，得出涵洞顶部和侧向土压力的分布规律。