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论文类型：期刊论文

发表时间：2009-07-10

发表刊物：岩土力学

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：30

期号：7

页面范围：2119-2125

ISSN号：1000-7598

关键字：等效导水系数;裂隙开度;正态分布;APDL参数化语言;有限元模拟

摘要：采用有限元方法数值,模拟了开度随机分布裂隙中的渗流场问题.根据给定的裂隙开度均值和标准差,随机分布生成有限元模型中的单元裂隙开度,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值.根据有限元随机模拟断面的流量分布和稳态渗流问题的达西定律,计算在不同裂隙开度标准差条件下的等效导水系数,研究等效导水系数与裂隙粗糙度之间的关系.数值模拟结果表明,与光滑平直的裂隙相对比,在裂隙平均开度为常数、开度随机正态分布的条件下,表面粗糙裂隙的等效导水系数略有降低;对于裂隙平均开度为0.5 mm的裂隙模型,裂隙开度标准差从0.01 mm变化到 0.2 mm,其等效导水系数变化小于5 %.传统的渗流控制方程无法精确描述地下水在粗糙裂隙中的流动特征,因为在压力水头的定义中忽略了速度项.