岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (8): 2483-2491.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1397
潘泓1, 2,许嘉显1, 2,骆冠勇1, 2,彭斯格1, 2,曹洪1, 2
PAN Hong1, 2, XU Jia-xian1, 2, LUO Guan-yong1, 2, PENG Si-ge1, 2, CAO Hong1, 2
摘要: 减压井是渗流控制的重要手段,减压浅井井底的入渗量不可忽略。在渗流场有限元有关井的计算中,含水层与井半径有巨大尺寸差异,只有将井周围的网格尺寸限制在厘米级或更少,才能达到合理的精度,但效率过低。为提高效率,分析时通常将井底简化为点源。由于点源附近的水头梯度极大,是奇异点,有限元中通常要进行等效处理才能保证全局的精度。提出了以零体积点元模拟点源的方法,该方法基于修正井水位法,利用点源解析解及四面体渗流单元,推导了点元单元的显式解。使用该点元单元模拟井底,可以在不失全局精度的条件下用大网格对点源进行模拟,避免了迭代计算,极大提高了利用三维有限元模拟点源的效率。详细介绍了该点元显式解的推导过程,验证其计算精度,并探究出简化计算方法的适用范围。最后介绍了该方法在实际排水减压抗浮工程中的应用。
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