潮位影响下的海堤渗流
发布时间：2022-02-04 23:36
海堤是沿海地区防御风暴潮、抵挡海水入侵的主要挡水建筑物,堤身运行状态直接关系到堤内人们生命财产安全以及城市建设。近年来,随着国民经济的大力发展及围海造地的需要,修建海堤和护岸工程已成为沿海城市发展经济的重要手段。实践证明,堤坝边坡失稳破坏中有60%以上是由渗流引起的。目前,对渗流规律的研究往往偏重于内河水库大坝的渗流场分析,而对海堤的特殊渗流规律研究则相对较少,且通常未考虑渗流场与应力场相互耦合作用,这与海堤实际运行状况有所出入。而海堤受到不断变化、周期性涨落的潮汐影响,不存在常水位,内河渗流规律不宜直接应用于海堤工程。因此,在潮位影响下进行海堤渗流场与应力场耦合分析对于深入研究海堤渗流规律、准确掌握海堤运行状态、保证海堤安全运行具有重要意义。首先本文在总结前人研究成果的基础上,详细阐述海堤渗流场及渗流场—应力场耦合分析有限元法基本理论,分析探讨非稳定潮位影响下海堤渗流场与应力场耦合迭代计算方法及步骤。继而以大型有限元软件ANSYS二次开发为平台,应用参数化编程语言APDL编写两场耦合计算程序。以上海浦东新区某段海堤为例,对其进行潮位影响下的渗流场—应力场耦合计算,并与实测渗压数据比较...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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即３．８７ｍ；海堤基础部分自吴姬零点向下延仲５．６０ｍ?（灰色砂质粉上ｔ＾＾ｆ??王层为渺扼质粉质粘±，滲透系数很小，作隔水层处理），临水侧基础面高程１．３０ｍ，??其几何断面模型见图５．２。??！．巧??ｌａｏｐ?＾?／Ｔ￣?１０．００?８．７５?Ｓ．ＯＯ?Ｉ?９．３０?Ｕ．８５?１０．５３??７ａｏｏ??。；１?＿。?輕海烫??饥?＿ｆｉ？?／???饥‘３０??Ｉ??妄?窒??．?’占???ｉｍ?＾??图５．２海堤几何断面撰型??Ｆｉｇ?５．２?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ］?ｏｆ?ｓｅａｗａｌｌ??（２）有限元模型??在几何模型建立之后，需要对模型离散化及分配单元属性，Ｗ构建有限元模??型。划分网格时，由于海堤几何图形相对规则，可Ｗ采用二维四节点热实体单元??Ｐｌａｎｅ?５５。该单元只有一个温度自由度，模拟渗流时代表水头。其有限元网格模型??见图５．３。??化．４广????０?０?２０?３０?４０?５０?泌?祁?８０??图５．３海堤有限元模型示意图??Ｆｉｇ?５．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅａｗａｌｌ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ??５．２．２边界条件??由前文第二章２．２节渗流场有限元求解Ｗ及第四章渗流场与温度场的比较分??析可知，采用有限元法求解渗流场问题时边界条件必不可少。??（１）渗流场求解边界条件??在对海堤进行非稳定渗流场一应力场賴合计算时
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansys的海堤渗流分析[J]. 李丹,黄铭,杨运宝,蔚清. 工程与建设. 2013(02)
[2]基于情景的上海台风风暴潮淹没模拟研究[J]. 殷杰,尹占娥,于大鹏,许世远. 地理科学. 2013(01)
[3]有限元法及应用状况[J]. 李进霞,张伟杰,张素香. 科技创新导报. 2012(31)
[4]海堤渗压多测点径向基函数监测模型的建立[J]. 黄铭,刘俊. 上海交通大学学报. 2012(10)
[5]堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究[J]. 詹美礼,踪金梁,严飞,罗玉龙,盛金昌. 岩土力学. 2012(S1)
[6]基于FLAC3D的饱和-非饱和渗流分析[J]. 李毅,伍嘉,李坤. 岩土力学. 2012(02)
[7]崩落回填区渗流场与应力场耦合有限元分析[J]. 李利武,王强,王水平,彭荣,周文厚,肖金生. 现代矿业. 2011(03)
[8]潮位涨落过程中海堤渗流及稳定性分析[J]. 林奇,王伟,王颖,宋春雨. 人民长江. 2011(03)
[9]堤前滩地冲刷对海堤稳定性影响[J]. 王伟,林奇,宋春雨. 水利与建筑工程学报. 2010(04)
[10]降雨对乐清市久安塘海堤稳定的影响分析[J]. 王忠权,郑祖桢. 浙江水利水电专科学校学报. 2010(02)
博士论文
[1]渗流场及其与应力场的耦合分析和工程应用[D]. 张伟.武汉大学 2004
[2]大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析[D]. 柴军瑞.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究[D]. 岳庆河.山东农业大学 2008
[2]考虑渗流应力耦合的边坡稳定性分析[D]. 谢兼量.河海大学 2007
[3]深覆盖层地基土石坝渗流场与应力场的耦合分析[D]. 陆丽.西安理工大学 2007
本文编号：3614153
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４．３海堤单元属性定义的ＧＵＩ操作界面??巧ｇ?４．３?Ｔｈｅ?ＧＵＩ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｆｏｒ?ｄｅｆｌｍ打ｇ?ｓｅａｗａｌｌ?ｅｌｅｍｅｎ?
即３．８７ｍ；海堤基础部分自吴姬零点向下延仲５．６０ｍ?（灰色砂质粉上ｔ＾＾ｆ??王层为渺扼质粉质粘±，滲透系数很小，作隔水层处理），临水侧基础面高程１．３０ｍ，??其几何断面模型见图５．２。??！．巧??ｌａｏｐ?＾?／Ｔ￣?１０．００?８．７５?Ｓ．ＯＯ?Ｉ?９．３０?Ｕ．８５?１０．５３??７ａｏｏ??。；１?＿。?輕海烫??饥?＿ｆｉ？?／???饥‘３０??Ｉ??妄?窒??．?’占???ｉｍ?＾??图５．２海堤几何断面撰型??Ｆｉｇ?５．２?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ］?ｏｆ?ｓｅａｗａｌｌ??（２）有限元模型??在几何模型建立之后，需要对模型离散化及分配单元属性，Ｗ构建有限元模??型。划分网格时，由于海堤几何图形相对规则，可Ｗ采用二维四节点热实体单元??Ｐｌａｎｅ?５５。该单元只有一个温度自由度，模拟渗流时代表水头。其有限元网格模型??见图５．３。??化．４广????０?０?２０?３０?４０?５０?泌?祁?８０??图５．３海堤有限元模型示意图??Ｆｉｇ?５．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅａｗａｌｌ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ??５．２．２边界条件??由前文第二章２．２节渗流场有限元求解Ｗ及第四章渗流场与温度场的比较分??析可知，采用有限元法求解渗流场问题时边界条件必不可少。??（１）渗流场求解边界条件??在对海堤进行非稳定渗流场一应力场賴合计算时
??图４．３为采用ＧＵＩ方式对海堤模型单元类型定义的操作界面。??Ａ?ａＮＳＹＳ?＾如化鮮呼！油一?Ｌ９．＇：＇在；?＇＇巧??所扣＊。－非；昨沖併！＊?龄＊始＊，，?二＊出?Ｐ??哥ＳＭ１３３３夏ｒ．．．．——Ｚ—Ｉ亡ｚｚｚｉｚｉｚｚｒ互１屬爾１?＇?ｉ??：。。主，，?＿＿?唆ｉ；??山?ｆ?ａｒＳ?ｉ－ｗｖ?－１?ａ、—．??????????—??———???—?身ｊ??些竺一站，?Ｌ—１—ｉ?接互?１１１?ｊ：圣?巧?ｊｇｌ??－ｉ?Ｉ?遊ｉ?鱼??日説……?；节［＾，＾叩＊＾｜｜端｜；：｜，麵麵｜｜｜｜誦圓｜＂｜？＾｜｜＾｜｜｜＾｜＾｜｜＂，?ｉ?瑶｛到Ｈ??。心ｔｃｈ?化ｗ?Ｔｉｆｐ？?ｒ—?：?－＊■：—ｓ?１?脅?ｉ?ｉ－??巧Ａ如口Ｏｆ?Ａ?巧ｗ？＾Ｔｙ；兰＊—?＿?一?—???？—…—＼Ｌ?????３?…ｕＨ：ｒｓ品?Ｉ……．１师Ｉ？｜｜｜｜｜ｇｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ?ｉｉｒ艺ｔ：３：５?’－过造Ｉ??巧?Ｍｗｈｉ?？?：化＞。，Ｗ?ｉｊＱ＾？ｄｔｅｏｄ？?ＳＳ?］：巧！??置論端Ｓｒｈ?；?￡！？？？＊?ＶＰ．?＂ｒｆ＊？ｆ？ｅ?ｎｕｍｂｅｒ?［ｉ?］?．或?ｊ??ａ?Ａｒｒｉｖｅ?Ｍｏｄｅｌ?ｉ??：Ｉ?记？就前?＿ｊ＾?哥?ｎ??。＂ｕＷ．ｆｆ？＂?ｔ？ｔ?＂，??田?ＵＭｄ?‘?」?。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ansys的海堤渗流分析[J]. 李丹,黄铭,杨运宝,蔚清. 工程与建设. 2013(02)
[2]基于情景的上海台风风暴潮淹没模拟研究[J]. 殷杰,尹占娥,于大鹏,许世远. 地理科学. 2013(01)
[3]有限元法及应用状况[J]. 李进霞,张伟杰,张素香. 科技创新导报. 2012(31)
[4]海堤渗压多测点径向基函数监测模型的建立[J]. 黄铭,刘俊. 上海交通大学学报. 2012(10)
[5]堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究[J]. 詹美礼,踪金梁,严飞,罗玉龙,盛金昌. 岩土力学. 2012(S1)
[6]基于FLAC3D的饱和-非饱和渗流分析[J]. 李毅,伍嘉,李坤. 岩土力学. 2012(02)
[7]崩落回填区渗流场与应力场耦合有限元分析[J]. 李利武,王强,王水平,彭荣,周文厚,肖金生. 现代矿业. 2011(03)
[8]潮位涨落过程中海堤渗流及稳定性分析[J]. 林奇,王伟,王颖,宋春雨. 人民长江. 2011(03)
[9]堤前滩地冲刷对海堤稳定性影响[J]. 王伟,林奇,宋春雨. 水利与建筑工程学报. 2010(04)
[10]降雨对乐清市久安塘海堤稳定的影响分析[J]. 王忠权,郑祖桢. 浙江水利水电专科学校学报. 2010(02)
博士论文
[1]渗流场及其与应力场的耦合分析和工程应用[D]. 张伟.武汉大学 2004
[2]大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析[D]. 柴军瑞.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究[D]. 岳庆河.山东农业大学 2008
[2]考虑渗流应力耦合的边坡稳定性分析[D]. 谢兼量.河海大学 2007
[3]深覆盖层地基土石坝渗流场与应力场的耦合分析[D]. 陆丽.西安理工大学 2007
本文编号：3614153
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