| 考虑材料参数空间变异性的堆石坝非侵入式随机有限元研究 |
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| 引用本文： | 王建娥,杨 杰,程 琳,马春辉,冉 蠡.考虑材料参数空间变异性的堆石坝非侵入式随机有限元研究[J].水资源与水工程学报,2019,30(3):200-207. |
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| 作者姓名： | 王建娥 杨 杰 程 琳 马春辉 冉 蠡 |
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| 作者单位： | （1. 西安理工大学 水利水电学院， 陕西 西安 710048； 2.西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室， 陕西 西安 710048） |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41301597))； 西北旱区生态水利工程国家重点实验室开放基金项目(2016ZZKT-8)； 陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2018JZ5010) |
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| 摘 要： | 为提高面板堆石坝(CFRD)沉降值的计算准确度,引入随机有限元方法(SFEM),以考虑E-B本构模型参数的空间变异性,建立基于Cholesky分解的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法(NSFEM)。首先,基于Cholesky分解进行堆石料材料参数的随机场模拟;其次,基于现有商业有限元软件MSC.Marc进行子程序的二次开发,通过UltraEdit在DOS环境下直接调用Marc,对每个单元赋予不同的材料参数,实现“非侵入式”随机有限元计算;随后,结合公伯峡坝体沉降计算,分析了筑坝材料参数的变异系数对沉降的影响规律。计算表明:考虑材料参数空间变异性对堆石坝变形计算结果影响明显,最大沉降值明显大于常规有限元计算值,更接近实测值,更符合工程实际情况。结论:坝体沉降值对材料参数按照敏感性从大到小排序为φ0、K、K b,对3BII区材料参数的变异性敏感性较3C区更大;采用NSFEM,考虑筑坝材料参数的空间变异性对准确把握CFRD沉降,确保工程安全具有重要意义。
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| 关 键 词： | 堆石坝 材料参数 空间变异性 CHOLESKY分解 MSC.Marc二次开发 非侵入式随机有限元 |
Study on the noninvasive stochastic finite element method of rockfill dam considering spatial variability of material parameters |
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| WANG Jiane,YANG Jie,CHENG Lin,MA Chunhui,RAN Li.Study on the noninvasive stochastic finite element method of rockfill dam considering spatial variability of material parameters[J].Journal of water resources and water engineering,2019,30(3):200-207. |
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| Authors: | WANG Jiane YANG Jie CHENG Lin MA Chunhui RAN Li |
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| Institution: | (Faulty of Water Resources and Hydro-electric Engineering,Xi'an University of Technology,Xi'an 710048,China;State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region of China, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048,China) |
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| Abstract: | WANG Jiane;YANG Jie;CHENG Lin;MA Chunhui;RAN Li(Faulty of Water Resources and Hydro-electric Engineering,Xi'an University of Technology,Xi'an 710048,China;State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region of China, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048,China) |
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| Keywords: | rockfill dam material parametres spatial variability Cholesky decomposition secondary development of MSC Marc noninvasive stochastic finite element method (NSFEM) |
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