滲流有限元數(shù)值計(jì)算及其在基坑工程中的應(yīng)用.pdf

1、基坑涌水量計(jì)算是合理設(shè)計(jì)降水方案的關(guān)鍵，而確定降水影響半徑是計(jì)算基坑涌水量的關(guān)鍵。在現(xiàn)行規(guī)范中，降水影響半徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，有時(shí)計(jì)算結(jié)果誤差較大。在水文地質(zhì)條件已知的情況下，基坑滲流場可以簡化為Laplace方程的定解問題。理論上有限元法可以準(zhǔn)確計(jì)算基坑滲流場，然而由于溢出邊界未知，無法在計(jì)算前對(duì)其定義，影響了計(jì)算精度。因此，求解溢出邊界是準(zhǔn)確計(jì)算基坑滲流場降水半徑等參數(shù)的前提。論文對(duì)降水影響半徑等問題進(jìn)行了研究，主要成果如下：

2、>　?。?）從能量角度出發(fā)，提出基于能量損失率極大值確定滲流溢出點(diǎn)的一種方法，將使?jié)B流場水平方向能量損失率達(dá)到極大值的溢出點(diǎn)認(rèn)定為真實(shí)溢出點(diǎn)。與虛單元法、等效滲透系數(shù)法、單元矩陣調(diào)整法等方法中溢出點(diǎn)的確定方法相比，本文方法有物理意義明確、不需迭代、容易收斂的優(yōu)點(diǎn)。
　　（2）編制了能量損失率極大法計(jì)算穩(wěn)定滲流問題的有限元計(jì)算Fortran程序。利用該程序計(jì)算了有試驗(yàn)解和解析解的二維、三維模型，所求溢出點(diǎn)與真實(shí)位置的相對(duì)誤差僅為1.

3、29％、1.67%、0.98%；與節(jié)點(diǎn)虛流量法、初流量法、改進(jìn)初流量法、改進(jìn)截至負(fù)壓法、改進(jìn)丟單元法計(jì)算的溢出點(diǎn)位置對(duì)比，本文算法的相對(duì)誤差較小，具有很高的精度。
　　（3）通過對(duì)基坑涌水量計(jì)算模型的分析，降水影響半徑與滲流溢出點(diǎn)屬于滲流場模型的兩個(gè)相關(guān)變量，即在地下水位確定時(shí)，已知兩者中的一個(gè)就可以求解另一個(gè)。將基于能量損失率極大值確定滲流溢出點(diǎn)方法應(yīng)用于基坑降水影響半徑的計(jì)算，對(duì)兩個(gè)基坑工程實(shí)例進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算，算得其降水影