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堤坝饱和非饱和渗流计算的有限单元法 总被引:5,自引:0,他引:5
对饱和与非饱和渗流计算的有限单元法进行了推导,并建立了数学模型。通过计算,比较了一般的饱和渗流与饱和一非饱和渗流两种模型的计算结果,并引用模型试验资料进行验证,其结果表明,饱和非饱和渗流计算方法具有不进行自由面调整等优点,在物理概念上更为完善。 相似文献
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本文研究了堤坝渗流分析的一种新方法:饱和——非饱和渗流的有限单元数值方法。主要研究内容是根据饱和——非饱和渗流规律建立数学模型,将坝内饱和区与非饱和区偶合在一起,构成整体的分析模型。数值计算结果表明自由水面线,等压线分希合理,同时与模型试验资料颇为一致。此外,在进行了饱和,饱和——非饱和土坝渗流数值计算的基础上,对比了二种计算方法和数值计算结果。表明:饱和——非饱和渗流分析,无需进行自由面的调整,不存在给水度这个参数的选取问题,而且也避免了饱和渗流分析中有时因单元剖分不合理而出现“缺口”的现象。该数学模型较饱和渗流分析数学模型在物理概念上更为完善。 相似文献
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分别采用完全饱和渗流及饱和 非饱和渗流有限元计算理论,对(复合)土工膜防渗土石坝进行渗流场仿真分析,重点研究土工膜等效处理时不同厚度放大倍数下大坝渗流场变化规律,同时结合坝体土石料不同渗透特性,计算得到大坝渗流量和浸润线与土工膜厚度放大倍数之间的关系,并比较了按完全饱和渗流理论与饱和 非饱和渗流理论计算结果的差别。结果表明:在坝体土石料渗透特性相同的情况下,土工膜不同厚度放大倍数时浸润线仅在土工膜等效区有较大差别,在膜后坝体部位基本保持不变;大坝渗流量与土工膜厚度放大倍数及坝体填料的渗透特性相关,按饱和渗流理论计算所得的大坝渗流量大于按饱和 非饱和渗流理论计算得到的渗流量。 相似文献
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分析研究刘家坡滑坡在暴雨作用下的渗流场,通过正交实验确定饱和———非饱和渗流计算参数。并应用粘弹塑性有限单元法对滑坡在非饱和渗流场作用下的稳定性进行了分析评价。 相似文献
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饱和-非饱和岩土非稳定渗流有限元分析研究 总被引:17,自引:0,他引:17
本文对饱和-非饱和渗流有限元分析方法加以改进,提出了修正容水度和加速迭代收敛技术的新方法,消除了饱和-非饱和渗流计算中的数值弥散现象,提高了收敛速度。给出的算例说明了本文理论的正确性。 相似文献
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在土石坝渗流正演模拟中,仅研究饱和区域的渗流场并不能全面真实地反映出土石坝地下渗流状态,非饱和渗流区域的研究同样至关重要,利用无单元Galerkin法对饱和-非饱和渗流域进行求解。首先从达西定律出发,推导了渗流方程及边界条件,其中详细推导了无单元Galerkin法——通过滑动最小二乘法构造形函数,同时利用罚函数的方法计算边界条件。然后,通过与GeoStudio软件计算出的仅饱和渗流场以及饱和-非饱和渗流场进行比较,证明了该方法的准确性及有效性。最后,通过不同的均质和非均质模型,研究了坝体中零压力线、水头值、孔隙压力、含水率的分布。无单元Galerkin法只需要通过节点来实现对全域渗流场的精确逼近,解决了对网格单元的依赖问题,与其他数值方法相比,其具有前期处理数据简单和精度高的优点,更适合稳定饱和-非饱和渗流场这种复杂情况的正演模拟。 相似文献
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针对土石坝的渗流问题,利用饱和稳定渗流计算模型,运用Geo-slope/seepw软件建立了该土石坝的二维有限元模型,对该土石坝防渗墙在不同深度下坝体内的渗流情况进行数值模拟计算,通过计算结果对坝体渗流稳定性进行了分析,为大坝渗流控制方案的选取提供相关的依据,同时也为其他类似土石坝的渗流分析提供借鉴。 相似文献
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土石坝渗流问题直接威胁着坝体的安全稳定,为给土石坝的设计及运行提供理论依据,在前人研究的基础上,以多孔介质的饱和度和渗流场总水头为变量,建立饱和非饱和渗流数学模型,用有限元方法求渗流场的总水头分布与饱和度分布,通过饱和度的分布来自动的捕捉渗透自由面。最后用均质土坝模型和大唐珲春电厂储灰坝算例对该方法的可靠性和有效性进行了验证。结果表明,水库水位升降后坝体的浸润线变化过程符合实际规律,数值计算和电模拟试验结果基本吻合。用饱和度的分布来自动捕捉渗透自由面和确定逸出边界,迭代收敛速度快,准确性高。 相似文献
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柴河水库大坝右坝段坝基存在渗漏问题,为了水库大坝的安全建设和运行对大坝监测数据进行研究非常重要。采用逐步回归分析法对大坝坝基测压管多年监测数据建立了统计回归分析模型,计算结果表明,观测值与拟合值统计复相关系数较大,估计标准误差较小,模型有效地反映了坝基渗流的变化规律和发展趋势。为了监控大坝的安全运行和辅助决策,利用小波神经网络建立了有效的坝基渗流量预测模型,计算结果表明,该预测模型收敛速度较快、预测精度较高,能正确地模拟和预测大坝的渗流量。 相似文献
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不透水边界条件下双层堤基上盖重的渗流计算方法 总被引:4,自引:3,他引:1
盖重是堤防工程中最常用也是非常有效的管涌除险措施,对背水侧堤基透水层端部为已知水头边界的情况,已有许多研究成果给出了盖重渗流计算的方法。但是,实际工程中也会碰到背水侧堤基透水层端部为不透水边界的情况,对这种情况下的盖重渗流计算方法尚未见到有研究成果发表。为此,本文针对不透水边界条件下的有限远和无限远双层堤基,推导了弱透水和透水盖重的渗流计算公式,盖重的渗透性可以是任意的,盖重首末端可以取不同的安全系数,同时对影响盖重宽度和厚度的参数进行了讨论,对安全系数的取值以及盖重材料的选用提出了建议。 相似文献
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吴良骥 《水利水运工程学报》1996,(4)
建立在频波分析、相关分析和概率统计分析基础上的点预报模型,应用两个样本均值差显著度和多个样本均方差显著度的测定方法,对原观设备的可靠度、灵敏性;对观测资料的正确性、分散性和可靠度;对渗流场的突变和缓变等均作出了判断。动态的点预报模型不仅给出点预报值的期望值和可能变化的范围,还给出了预报值的可靠度和显著度,并估算了预报模型对样本总体模型的偏差。 相似文献
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基于ABAQUS软件的土石坝应力应变分析 总被引:3,自引:0,他引:3
利用有限元通用分析软件ABAQUS的用户子程序,实现Duncan-Chang模型的开发;同时利用热传导模块进行渗流分析。以此对某土石坝坝体进行应力与变形非线性有限元计算,得到坝体在施工期与稳定渗流期的应力与变形值。计算结果表明:利用ABAQUS软件,通过二次开发可以有效的实现土石坝的应力、应变计算。 相似文献
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曹云 《水利与建筑工程学报》2006,4(4):14-18
堤防工程中因各种不确定性因素引起的风险正日益受到人们的关注。针对堤防的三种主要破坏类型-漫顶破坏、渗透破坏和失稳破坏分别进行了相应的风险因子分析,并根据这三种破坏类型分别建立了相应的风险计算模型,同时将上述三种破坏风险综合起来,研究了堤防的综合风险计算模型。 相似文献
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为了澌溪河水库大坝的安全建设和运行,对大坝监测数据进行研究非常重要。在水库大坝扩建前,为了防渗的要求,对坝体和坝基进行帷幕灌浆,通过对灌浆前、后压水试验数据和坝后总渗流量监测数据进行分析,表明帷幕灌浆后坝基的平均单位吸水率和坝后总渗流量有明显地减小,比较直观地证实了帷幕灌浆可以达到减小坝基渗流的效果。水库大坝的安全运行期间,为了监控大坝的安全运行和辅助决策,利用人工神经网络建立了有效的渗流量预测模型。计算结果表明,该预测模型能正确地模拟和预测大坝的渗流量。 相似文献