裂隙岩体非稳定渗流的复合单元算法

发布时间：2017-11-07 15:24

  本文关键词：裂隙岩体非稳定渗流的复合单元算法

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【摘要】：针对裂隙岩体渗流非连续、非均质和各向异性的特点,提出裂隙岩体非稳定渗流的复合单元算法,给出详细的计算格式和数值处理的关键技术,包括复合单元的前处理、求解自由面边界流量项的积分方法以及溢出边界的判断准则。该算法的特点是:(1)可准确地离散岩体内任意分布的裂隙;(2)可考虑岩块的渗透性及其与裂隙间的水量交换;(3)可与传统有限单元计算程序无缝整合;(4)复合单元的拓扑信息由裂隙面和常规有限单元的交切计算生成,由于事先未考虑裂隙的存在,极大地减轻了人工剖分网格的工作量;(5)对裂隙岩体非稳定渗流过程中裂隙与岩块渗流不同步的现象具有较强的描述能力,并能提供近似于有限单元法的计算精度。通过典型砂槽试验验证了该算法的正确性和有效性。最后,对裂隙岩体进行非稳定渗流分析,计算结果很好地反映了岩体内水压力的传递过程,实现了对裂隙与岩块因水力特性不同而导致的不同于整体流向的局部流动的模拟。
【作者单位】： 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51079109)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言裂隙岩体是经过构造运动、风化作用、溶蚀作用及卸荷作用等往复改造后形成的地质体。由于大量的各种尺度裂隙的存在,岩体渗流往往表现出显著的非连续性、非均质性和各向异性[1]。自20世纪中期开始,裂隙岩体渗流特性的研究一直是国内外研究工作的重点及难点,并在一些重大

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本文编号：1152990