胡 伟

(南华大学 数理学院,湖南 衡阳 421001)

基于自适应有限元法的基坑水平截面水头分布

胡 伟

(南华大学 数理学院,湖南 衡阳 421001)

利用自适应有限元方法理论并通过编程对基坑降水时水平截面的水头分布作了大量的数值模拟,得到了相应的结果,通过对结果的分析得到了与实际情况相符合的结果·

自适应有限元;数值模拟;渗流;水头分布

渗流是水工和岩土工程结构变形与稳定分析的一项重要的影响因素·非定常渗流研究是渗流的重要研究内容之一·随着计算机技术的发展,用数值模拟方法来研究渗流日益重要·有限元方法是渗流计算中最常用的一种数值方法·自适应方法已经在渗流计算中得到一定程度上的应用推广[1-3],主要应用的是自适应方法中的h-方法·h-方法在定常渗流计算中所取得的效果是明显的,但是对于非定常渗流,h-方法在应用上就有些困难了·对于非定常渗流,水力梯度随着时间变化,固定的网格剖分很难满足上述要求·本文应用自适应网格方法中的移动网格方法[4-5]计算非定常渗流.应用这种方法使得网格加密与稀疏化是随着水力梯度的变化自动实现的,这样就很好地解决了这个问题·

1 数学模型

含汇源项的二维的定常渗流与非定常渗流基本微分方程如下:

2 定解条件

(1)初始条件

如图1所示,工程要在一个矩形的江中小岛BCUV中央建设一栋高层建筑,为此需要在小岛中央开挖一个深达28 m的基坑GFMN·其中,BC=UV=210 m,BV=CU=240 m,GF=MN=50 m,GN=FM=80 m·

图1 基……