[发明专利]堆石坝心墙水力劈裂的数值模拟方法有效
| 申请号： | 201210213516.5 | 申请日： | 2012-06-26 |
| 公开（公告）号： | CN102799713A | 公开（公告）日： | 2012-11-28 |
| 发明（设计）人： | 周伟;常晓林;杨艳;马刚 | 申请（专利权）人： | 武汉大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 温珊姗 |
| 地址： | 430072 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 一种堆石坝心墙水力劈裂的数值模拟方法，包括如下步骤：（1）根据室内平面应变试验获取实际心墙土料的应力应变曲线，建立颗粒离散元双轴数值模型；（2）根据颗粒离散元双轴试验确定的细观力学参数，建立心墙骨架颗粒模型；（3）利用连续介质模型建立流体模型，并对其控制方程进行离散；（4）利用心墙骨架颗粒模型和流体模型模拟水力劈裂。本发明根据室内试验获取细观参数，模拟实际心墙土料的力学性能，施加心墙的应力边界条件以及堆石坝上游的实际水压力边界条件，进行数值模拟，从细观角度判定心墙是否发生水力劈裂。根据模拟结果，从施工或设计方面提出改进措施，避免心墙水力劈裂的发生，从而对实际工程具有指导意义。 | ||
| 搜索关键词： | 堆石坝心墙 水力 劈裂 数值 模拟 方法 | ||
【主权项】：
一种堆石坝心墙水力劈裂的数值模拟方法，其特征在于包括如下步骤：（1）根据室内平面应变试验获取实际心墙土料的应力应变曲线，建立颗粒离散元双轴数值模型；（2）根据颗粒离散元双轴试验确定的细观力学参数，建立心墙骨架颗粒模型；（3）利用连续介质模型建立流体模型，并对其控制方程进行离散；（4）利用心墙骨架颗粒模型和流体模型模拟水力劈裂（4.1）将颗粒与流体间的相互耦合力、颗粒之间的作用力之和作用于所有颗粒，利用离散元法计算并得到心墙骨架颗粒模型内部颗粒的速度、应力分布及渗透特性；初始计算时，颗粒与流体间的相互耦合力为零；（4.2）提取步骤（4.1）计算得到的渗透特性，利用全局弱形式的无单元EFG法计算并得到渗流流体的速度、压力及颗粒与流体间的相互耦合力；（4.3）判断模型内部是否达到平衡状态，如否，回到步骤（4.1）；如是，根据颗粒模型内部是否产生贯穿性裂缝，输出模型内部在指定的心墙上游水压力作用下是否发生水力劈裂的结论，结束模拟过程。
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