考虑非达西渗流的比奥固结有限元分析

摘要： 在经典Biot固结理论基础上,建立了考虑非达西渗流影响的固结方程,并用有限元法进行了求解。首先,引入目前广泛应用的Hansbo非达西渗流定律,简要分析了该模型及其参数情况。通过对孔压梯度进行一定简化,结合流量连续条件和力的平衡条件,获得了考虑非达西渗流的Biot固结理论控制方程。在此基础上,基于加权残数法和空间八结点单元,推导了相应的有限元方程。通过在已有程序基础上编制非达西渗流模块,实现了对上述有限元方程组的求解。最后通过与解析理论对比,验证了数值方法的可靠性。结果发现:相比于考虑非达西渗流的解析理论,有限元解法误差随非达西渗流控制参数的增大而增大,但总体误差在10%以内;非达西渗流会延缓固结速率,且该影响随着非达西渗流参数的增大而变得明显。 （共8页）