Title of Paper:一个可用于全耦合固结分析的低阶稳定新单元

Hits:

Date of Publication:2011-04-28

Page Number:435-440

Key Words:多孔介质;孔隙流体;低阶稳定;全耦合固结方程

Abstract:固结研究涉及岩土体等多孔介质在孔隙流体作用下的相互作用。岩土结构的响应是骨架介质变形与孔隙流体流动的偶联反应。为了预测结构行为，数值计算时，两场的藕合作用需要同时被考虑进去。基于有限单元法的全祸合求解同时考虑了流体流动与固体变形的紧凑影响川，精度较高，反应了物理问题的本质。
    平面四节点双线性同阶插值单元(Q4P4)在求解全耦合固结方程时,由于受到Zienkiewicz-Taylor分片试验和Babu(s)ka-Brezzi条件限制,往往使计算结果发散.构造了一个低阶稳定新单元(Q4P4-ACE),该单元以传统四节点平面单元为基础,假设具有增强应变场特例形式(EAS),该应变场在一类四边形面积自然坐标下构造,以Hu-Washizu三变量变分原理为基础.通过一个典型算例,计算了三种不同工况,并与传统Q4P4和稳定的Q8P4对比表明:在不可压缩和地渗透情况下保持稳定;结果与解析解良好吻合.