等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用

CN 11-2068/TU ISSN 1000-8993

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等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用

朱武卫, 张风亮, 罗扬, 田鹏刚, 赵湘璧, 潘文斌, 刘俊

文章导航 > 工业建筑 > 2019 > 49(1): 130-135

朱武卫, 张风亮, 罗扬, 田鹏刚, 赵湘璧, 潘文斌, 刘俊. 等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用[J]. 工业建筑, 2019, 49(1): 130-135. doi: 10.13204/j.gyjz201901032

引用本文:

朱武卫, 张风亮, 罗扬, 田鹏刚, 赵湘璧, 潘文斌, 刘俊. 等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用[J]. 工业建筑, 2019, 49(1): 130-135. doi: 10.13204/j.gyjz201901032

朱武卫, 张风亮, 罗扬, 田鹏刚, 赵湘璧, 潘文斌, 刘俊. 等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用[J]. 工业建筑, 2019, 49(1): 130-135. doi: 10.13204/j.gyjz201901032

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朱武卫, 张风亮, 罗扬, 田鹏刚, 赵湘璧, 潘文斌, 刘俊. 等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用[J]. 工业建筑, 2019, 49(1): 130-135. doi: 10.13204/j.gyjz201901032

等参元在饱和-非饱和路基水分场数值计算中的应用

doi: 10.13204/j.gyjz201901032

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出版历程
- 刊出日期: 2019-01-31

摘要: 采用四边形等参元研究建立饱和-非饱和路基水分场的有限元算法。以往的研究只给出了应用三角形单元时的路基水分场有限元计算方法,而三角形单元精度较低。从能量守恒的原理出发,采用Galerkin加权余量法推导得到四边形等参元来分析渗流问题的有限元格式。进一步基于Jacobi矩阵转换及Gauss数值积分,确定了该方法中刚度矩阵的元素计算式,并给出了容量矩阵及其元素表达式。该方法考虑了土体各向异性以及渗透系数与坐标轴不重合等情况,是非饱和土瞬态渗流分析的一般形式。进而通过算例说明四边形单元在分析具有对称性的问题时精度优于三角形单元。最后通过对路基水分场的计算得到了在连续降雨条件下路基饱和区扩展规律,验证了该方法的适用性。

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