不连续面在双重介质热-水-力三维耦合分析中的有限元数值实现

• 作者: 曹平 王军 王卫军 赵延林 赵阳升
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 不连续面 双重介质 热-水-力耦合 节理单元 有限元
• 年，卷（期）: 2010,（2）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 638-644
• 页数: 7页
• 分类号: TU452|O357.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2010.02.051

摘要

在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了裂隙岩体热-水-力耦合的三维力学模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序,在有限元数值分析中不连续面应力计算采用等厚度空间8节点节理单元进行离散,而不连续面渗流和热能计算时采用平面4节点等参单元进行离散,这样保证了不同介质之间的水量、热量交换和两类模型接触处节点水头、温度和位移相等.通过高温岩体地热开发算例,揭示了在热-水-力耦合作用下不连续面处于低应力区,其张开度随运行时间的延长呈非线性增加,非稳定渗流阶段不连续面显著地控制着渗流场的整体分布,它的水头远高于拟连续岩体介质的水头,而进入稳定渗流阶段不连续面的控渗作用不明显,由于高温岩体地热开发系统中存在大规模的热量补给,不连续面对岩体温度场分布的影响并不显著.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹平	中南大学资源与安全工程学院	283	5475	39.0	61.0
2	赵阳升	太原理工大学采矿工艺研究所	215	5359	41.0	60.0
3	王军	中南大学资源与安全工程学院	65	494	12.0	19.0
4	赵延林	湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室	50	273	10.0	13.0
10	王卫军	湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室	99	1835	22.0	41.0