渗流场随机性的随机有限元分析

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (11): 3539-3542.

渗流场随机性的随机有限元分析

王飞¹, ²，王媛¹, ²，倪小东¹, ²

1. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098；2. 河海大学岩土工程科学研究所，南京 210098

收稿日期:2008-09-17 出版日期:2009-11-10 发布日期:2010-01-07
作者简介:王飞，男，1981年生，博士研究生，主要从事岩土工程渗流风险分析方面的研究。
基金资助:
973国家重点基础研究发展计划“复杂条件下坝堤溃决机制与风险调控理论”之课题二“堤防溃决水-土耦合动力学机理”(No. 2007CB714102)；教育部博士点基金“基于随机有限元的堤防渗透失稳风险分析”（No. 20040294003）。

Analysis of random characteristics of seepage field by stochastic finite element method

WANG Fei¹, ²，WANG Yuan¹, ²，NI Xiao-dong¹, ²

1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received:2008-09-17 Online:2009-11-10 Published:2010-01-07

摘要/Abstract

摘要：

基于一阶Taylor随机有限元法，推导出相应的渗流场随机分析中渗流响应量（水头和水力梯度）的随机响应公式，进而实现三维稳定渗流场随机有限元分析，并编制了相应的程序。在分析中，将渗流区域材料的渗透张量视为三维各向异性随机场，利用三维可分离向量随机场的局部平均法对随机场进行离散，根据参数选取的不同，可以离散出不同数量的随机变量。最后，给出一个算例，对离散出随机变量数量不同的情况分别进行随机分析，将分析结果和仅仅将渗透张量视为三维随机变量得到的结果对比，验证了所提方法的可行性。

关键词: 渗流场, 随机场, 局部平均离散, 一阶Taylor随机有限元

Abstract:

An analysis of 3-D steady seepage field by the stochastic finite element method (SFEM) is performed. The formulas of response variables (water level and hydraulic gradient) in stochastic seepage analysis are deduced based on first order Taylor series SFEM; and then the stochastic analysis of seepage field is performed; and a corresponding program is developed. The permeability tensor of infiltration domain is dealt with 3-D anisotropic random field; and vector separable local average method is adopted for discretization of random field. The number of random variables derived by discretization will be various if the parameters are selected with different values. Finally, an example is given and discussed; the results of random seepage field in cases with different numbers of variables are derived. Then the feasibility of the proposed approach is proved by comparing these results with the results which are derived when the permeability tensor is only dealt with random variable.

Key words: seepage field, random field, discretion of local average, first order Taylor series stochastic finite element method

中图分类号:

O 357

王飞，王媛，倪小东. 渗流场随机性的随机有限元分析[J]. , 2009, 30(11): 3539-3542.

WANG Fei，WANG Yuan，NI Xiao-dong. Analysis of random characteristics of seepage field by stochastic finite element method[J]. , 2009, 30(11): 3539-3542.

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[1]	曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[2]	谢强, 田大浪, 刘金辉, 张建华, 张志斌, . 土质边坡的饱和−非饱和渗流分析及特殊应力修正[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 879-892.
[3]	夏侯云山, 张抒, 唐辉明, 刘晓, 吴琼, . 考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束随机场模拟方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4935-4945.
[4]	张晨阳，张明，张泰丽，孙强，杨龙，. 侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响[J]. , 2018, 39(7): 2617-2625.
[5]	郭重阳，李典庆，曹子君，高国辉，唐小松. 考虑空间变异性条件下的边坡稳定可靠度高效敏感性分析[J]. , 2018, 39(6): 2203-2210.
[6]	王洪波，张庆松，刘人太，李术才，张乐文，郑卓，张连震. 基于压水试验的地层渗流场反分析[J]. , 2018, 39(3): 985-992.
[7]	蒋水华，曾绍慧，杨建华，姚池，黄劲松，周创兵,. 不排水抗剪强度非平稳随机场模拟及边坡可靠度分析[J]. , 2018, 39(3): 1071-1081.
[8]	王志良，年玉泽，申林方，徐则民,. 植被发育斜坡土体大孔隙三维重构模型渗流场的LBM数值模拟[J]. , 2018, 39(10): 3821-3829.
[9]	张翠莲. 节理岩体力学性能不确定性分析方法研究[J]. , 2016, 37(9): 2721-2727.
[10]	陈健，王占盛，戎虎仁，. 互相关参数随机场反演的“一体两分”方法[J]. , 2016, 37(6): 1773-1780.
[11]	崔冠哲，申林方，王志良，唐正光，徐则民. 基于格子Boltzmann方法土体CT扫描切片细观渗流场的数值模拟[J]. , 2016, 37(5): 1497-1502.
[12]	申林方，王志良，李邵军，. 基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟[J]. , 2015, 36(S2): 689-694.
[13]	舒苏荀，龚文惠. 二维随机场下边坡稳定性的径向基函数神经网络分析法[J]. , 2015, 36(4): 1205-1210.
[14]	吴志伟，宋汉周,. 基于流-热耦合模型的土石坝渗流热监测研究[J]. , 2015, 36(2): 584-590.
[15]	严珺凡，施斌，曹鼎峰，魏广庆，朱鸿鹄，. 基于碳纤维加热光缆的砂性土渗流场C-DTS分布式监测试验研究[J]. , 2015, 36(2): 430-436.

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