›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (5): 1490-1496.

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非饱和土渗流与变形耦合问题的有限元分析

徐炎兵，韦昌富，李 幻，陈 辉   

  1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室，武汉 430071
  • 收稿日期:2008-06-30 出版日期:2009-05-10 发布日期:2011-02-18
  • 通讯作者: 韦昌富，男，1966年生，研究员，博士生导师，主要从事多孔介质力学理论及其工程应用研究。 E-mail:cfwei@whrsm.ac.cn
  • 作者简介:徐炎兵，男，1982年生，博士研究生，从事非饱和土理论及数值计算研究。
  • 基金资助:

    中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室开放基金资助（No. Q110601）。

Finite element analysis of coupling seepage and deformation in unsaturated soils

XU Yan-bing, WEI Chang-fu, LI Huan, CHEN Hui   

  1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2008-06-30 Online:2009-05-10 Published:2011-02-18

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3743

摘要：

基于多孔介质力学原理，建立能模拟非饱和土两相流动与变形耦合问题的理论模型。利用Galerkin法对控制方程进行离散，得到控制方程的有限元计算格式。在此基础上，自主开发了有限元计算程序U-DYSAC2，并对Liakopoulos两相流动试验这一经典算例以及重非亲水相流体（DNAPL）在饱和多孔介质中迁移的离心模型试验进行了数值模拟。计算结果表明，理论预测与试验结果基本吻合，验证了所提出的分析方法在模拟非饱和土渗流以及变形问题时的有效性，从而为定量研究饱和-非饱和渗流以及变形问题提供了一条有效途径。

关键词: 非饱和土, 两相流, 有限元法, 离心模型试验, 饱和-非饱和渗流

Key words: unsaturated soil, two phase flow, finite element method, centrifuge model test, saturated-unsaturated seepage

中图分类号: 

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[1] 程昊, 唐辉明, 吴琼, 雷国平. 一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展 剑桥本构模型显式算法有限元实现[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 676-686.
[2] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[4] 邓子千, 陈嘉帅, 王建伟, 刘小文, . 基于SFG模型的统一屈服面本构模型与试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 527-534.
[5] 李潇旋, 李涛, 彭丽云, . 控制吸力循环荷载下非饱和黏性土 的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 552-560.
[6] 刘丽, 吴羊, 陈立宏, 刘建坤, . 基于数值模拟的湿润锋前进法测量精度分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 341-349.
[7] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[8] 周凤玺, 柳鸿博, . 非饱和土中Rayleigh波的传播特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3218-3226.
[9] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[10] 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.
[11] 周凤玺, 高国耀, . 非饱和土中热−湿−盐耦合作用的稳态分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2050-2058.
[12] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[13] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[14] 陶高梁, 吴小康, 甘世朝, 肖衡林, 马 强, 罗晨晨, . 不同初始孔隙比下非饱和黏土渗透性 试验研究及模型预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1761-1770.
[15] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
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  Discussed   
[1] 张 文，王泽文，乐励华. 双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演[J]. , 2010, 31(2): 553 -558 .
[2] 徐为民，屠毓敏. 某工程坑中坑塌滑原因分析及加固设计[J]. , 2010, 31(5): 1555 -1558 .
[3] 胡亚元. 利用EVP模型确定堆载预压法的卸载时机[J]. , 2010, 31(6): 1827 -1832 .
[4] 章定文，韩文君，刘松玉. 初始应力各向异性状态下圆柱孔扩张机制分析[J]. , 2010, 31(S2): 104 -108 .
[5] 洪 勇，孙 涛，栾茂田，郑孝玉，汪发武. 土工环剪仪的开发及其应用研究现状[J]. , 2009, 30(3): 628 -633 .
[6] 张乾兵，朱维申，李 勇，孙林锋，张 磊. 洞群模型试验中微型多点位移计的设计及应用[J]. , 2011, 32(2): 623 -628 .
[7] 陈 聪 ，杨林德. 地下结构混凝土渗透特性试验研究[J]. , 2011, 32(8): 2379 -2385 .
[8] 李京爽，侯瑜京，徐泽平，梁建辉，张雪东，宋献慧. 砂土自由场地基水平垂直振动离心模拟试验[J]. , 2011, 32(S2): 208 -214 .
[9] 朱春鹏 ，吴海清 ，刘汉龙 ，张 波 . 纸浆渣烧结灰基本特性及其在污泥固化中的试验研究[J]. , 2012, 33(10): 2979 -2984 .
[10] 李 亮 ，杜修力 ，赵成刚 ，李立云 . 流体饱和两相多孔介质动力反应计算分析[J]. , 2008, 29(1): 113 -118 .
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