[发明专利]一种用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法，属于土木工程力学分析技术领域。

背景技术

在实际工程中经常会遇到多孔介质材料，但是在分析时都尽量简化为弹性介质或粘弹性介质来进行分析，作为库底淤沙介质，将其简单视为弹性均匀材料或者粘弹性材料，没有考虑材料的非线性影响，而实际情况是两相孔隙介质表现出非线性，两相介质在动荷载的作用下会发生液化等现象，表现出塑性的特征，单纯的将淤沙模拟为弹性材料或者粘弹性材料均不能取得较好的效果。

发明内容

本发明提供了一种用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法，以用于现有技术中在进行土木工程力学分析时单纯的将淤沙模拟为弹性材料或者粘弹性材料均不能取得较好的效果的问题。

本发明用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法是这样实现的：所述用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法的具体步骤如下：

Step1、将库底淤沙视为饱和液固两相介质，并在其中截取一微元体，该微元体为固体骨架和孔隙流体组成的多孔介质淤沙的微小体积，取该微元体的一截面进行受力分析；对于所取的微元体，其固体颗粒和孔隙流体所包含的区域Ω以及边界Γ，并假设该两相介质为各向同性，孔隙之间相互贯通，孔隙中的流体为理想液体。

Step2、当在动荷载作用下，写出任一时刻该饱和液固两相介质淤沙微元体的运动平衡方程组；运动平衡方程组如下：

∂σx‾∂x+∂τxy∂y+∂τzx∂z+Cx-X+(1-n)ρs∂2u∂t2+nρw∂2U∂t+ρmgx=0(1)∂τyx∂x+∂σy‾∂y+∂τzy∂z+Cy-Y+(1-n)ρs∂2v∂t2+nρw∂2U∂t+ρmgy=0(2)∂τzx∂x+∂τyz∂y+∂σz‾∂z+Cz-Z+(1-n)ρs∂2u∂t2+nρw∂2U∂t+ρmgz=0(3)]]>