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渗流分析中基于Signorini变分不等式结合杆单元法的排水孔模拟 被引量:3
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作者 曾俊 李星 +2 位作者 凌晓鸣 姚孟迪 卢文(由页) 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第10期169-174,179,共7页
在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对... 在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对含排水孔的稳定渗流问题进行模拟。并基于若干个简单渗流算例与小湾工程实例,将计算结果进行对比分析。研究表明:排水孔周边均形成降落漏斗,模拟的排水孔均发挥了排水降压的效用;将算例计算结果与空气单元法模拟相同过程的结果进行对比,准确性较好;将小湾工程实例渗流场计算结果与工程监测资料进行对比,偏差较小,进一步证明了所提出方法的准确性与可靠性。为解决含有复杂排水结构的岩土体的三维渗流问题提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 渗流 稳定渗流 signorini不等式 杆单元 排水孔模拟
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基于PEST的高坝枢纽区岩体稳态渗流场反演分析 被引量:3
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作者 王一凡 徐毓威 +2 位作者 曾俊 于浩 潘中祺 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第5期193-199,共7页
在水利水电工程中,岩体的渗透系数是开展渗流分析计算的必要参数,其取值的准确与否会对模拟结果产生直接影响。以流量与渗压两类常用的渗流场监测数据构建目标函数,结合在地下水模型参数优化中广泛使用的PEST自动优化算法,采用含自适应... 在水利水电工程中,岩体的渗透系数是开展渗流分析计算的必要参数,其取值的准确与否会对模拟结果产生直接影响。以流量与渗压两类常用的渗流场监测数据构建目标函数,结合在地下水模型参数优化中广泛使用的PEST自动优化算法,采用含自适应罚函数的Signorini变分不等式的渗流分析方法,对渗流分析的主要参数展开反演分析。基于简单二维算例,证明了PEST算法的可靠度与准确性,并将该算法成功地应用于我国西南某水电站的渗流场参数确定过程以及渗流场的特征分析中。同时,通过几类常用的时间序列分析指标,分析了计算结果的误差。结果表明,渗流量与渗压的平均绝对误差、均方根误差,平均绝对百分比误差基本不超过2.5 L/s、2.5 L/s、25%和6 m、6 m、2%,进一步说明了PEST反演算法的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 反演 稳定渗流 signorini不等式 PEST程序 误差评价
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大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究 被引量:35
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作者 陈益峰 周创兵 +2 位作者 胡冉 李典庆 荣冠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1448-1454,共7页
渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排... 渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排水孔幕数值模拟的SVA方法、初始渗流场的反馈分析方法以及岩土体渗流的强耦合机理和模拟方法。研究成果对大型水电工程渗流分析及渗控优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 signorini不等式 渗流 渗流控制 SVA方法 水力耦合
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Signorini型变分不等式方法在实际工程渗流问题中的应用 被引量:20
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作者 陈益峰 卢礼顺 +1 位作者 周创兵 戴跃华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期178-182,共5页
对Signorini型变分不等式方法定义的罚Heaviside函数进行了改进,建立了自适应罚Heaviside函数,从而使Signorini型变分不等式方法的数值稳定性进一步得到改善,网格依赖性进一步得到克服。通过将Signorini型变分不等式方法应用于深圳市公... 对Signorini型变分不等式方法定义的罚Heaviside函数进行了改进,建立了自适应罚Heaviside函数,从而使Signorini型变分不等式方法的数值稳定性进一步得到改善,网格依赖性进一步得到克服。通过将Signorini型变分不等式方法应用于深圳市公明水库坝区渗流分析,论证了Signorini型变分不等式方法在复杂强非线性三维渗流问题中的适用性。 展开更多
关键词 signorini不等式 渗流 自适应罚Heaviside函数
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排水砂槽渗流试验与Signorini型变分不等式方法验证 被引量:5
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作者 白正雄 陈益峰 +2 位作者 胡冉 张勤 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2829-2836,共8页
排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的。在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排... 排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的。在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排水渗流问题提供了有效的分析方法,但其实际效果还需要得到试验的验证。通过开展含5个排水廊道的排水砂槽模型试验,研究了复杂排水条件下砂土渗流的基本规律,并通过试验数据与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性。试验结果表明,在稳定渗流条件下,排水砂槽上游侧3个排水廊道对渗流控制起主导作用,而下游侧2个廊道则失去排水功能,数值计算与试验成果吻合较好;在非稳定渗流条件下,受测压管精度、砂样均匀性和毛细效应的影响,数值计算与试验成果存在一定偏差,但也较好地揭示了复杂排水条件下砂槽中的非稳定渗流特征。排水砂槽试验结果验证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性,为复杂排水条件下岩土体及工程构筑物的渗控结构优化设计提供了有效的分析手段。 展开更多
关键词 砂槽模型 排水试验 非稳定渗流 signorini不等式
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结点虚流量法理论基础阐释及改进算法 被引量:2
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作者 周斌 严俊 +1 位作者 刘斯宏 杨茂盛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期349-355,共7页
含自由面的无压渗流问题本质上是一类非线性自由边值问题,固定网格的结点虚流量法在全域范围内不断扣除虚域流量贡献,从而使该问题得到求解。它具有网格依赖性小、出逸点收敛快等优点,但其内在理论基础尚未被完全揭示。通过引入互补型... 含自由面的无压渗流问题本质上是一类非线性自由边值问题,固定网格的结点虚流量法在全域范围内不断扣除虚域流量贡献,从而使该问题得到求解。它具有网格依赖性小、出逸点收敛快等优点,但其内在理论基础尚未被完全揭示。通过引入互补型约束条件建立了结点虚流量法和Signorini型变分不等式提法的等价性桥梁,在此基础上引入过渡区放大系数(35)h对自由面判别准则进行优化,并以砂槽模型试验为例进行验证。对比结果表明,优化后算法数值稳定性更好,计算结果与试验数据吻合度更高。研究成果为超大规模网格的渗控结构优化设计提供了有效分析手段。 展开更多
关键词 水工结构工程 结点虚流量法 signorini不等式 互补型约束 改进算法
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堤防渗漏综合探测与渗流分析应用研究
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作者 李婷婷 樊勇 彭可 《大坝与安全》 2019年第5期55-61,66,共8页
渗漏是威胁水工建筑物安全的主要隐患之一,如不及时治理,将可能会引起重大安全问题。为了经济高效地治理渗漏问题,必须先查明渗漏通道。现国内外渗漏探测的方法有很多,如探地雷达法、直流电阻率法、流场法等[1]。结合湖南某电站堤防渗... 渗漏是威胁水工建筑物安全的主要隐患之一,如不及时治理,将可能会引起重大安全问题。为了经济高效地治理渗漏问题,必须先查明渗漏通道。现国内外渗漏探测的方法有很多,如探地雷达法、直流电阻率法、流场法等[1]。结合湖南某电站堤防渗漏问题,综合采用联合剖面法和伪随机流场法开展渗漏探测与Signorini型变分不等式求解分析,准确锁定渗漏位置,为经济高效的渗漏治理打下良好基础。 展开更多
关键词 堤防渗漏 联合剖面法 伪随机流场法 signorini不等式
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