土石坝稳定渗流分析出错,如何处理?

采用GEO5有限元模块进行土石坝渗流分析的时候出现下面状况:显示  “稳定流分析非正常结束”,如何修正?

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原始文件如下:

有限元渗流稳定分析.zip

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库仑吴汶垣 - 库仑工程师

赞同来自: 虞鸢 库仑戚工

模型我做了以下一些修改,以在保证结果质量的情况下得到收敛的结果。

1、模型中有些地方较复杂,建议简化,以提高网格划分质量,如下图:

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简化后,如下:

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此时再划分网格,软件不再显示网格质量差的提示。

2、源文件中大坝最上方有要给混凝土的墙,可以直接用不排水边界条件代替即可,可以简化模型。

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3、对岩土材料的非饱和去参数进行了修改,即本案例中的模型参数α和n。饱和区参数仅仅是用于描述非饱和区的情况,即地下水位以上的情况。考虑到这个大坝的尺寸非常大(宽400m左右),因此非饱和区对结果的影响非常小,几乎可以忽略不计,因此非饱和区的参数可以随便修改。

注:关于非饱和区的详细说明请参考 - 渗流分析模块中的材料模型

4、我注意到大坝上部土体的渗透系数非常大,大于了1m/天。这个渗透性是相当强的,也说明了为什么计算结果中流速(流量)非常大。典型的渗透系数请参考:渗透系数

通常情况下,对于一个设计合理的大坝,地下水位不应该和下游坝体坡面相交。

最后补充一句:有限元模拟一定要学会简化模型,简化那些不重要的区域,这样即能提高计算效率,又能提高计算的稳定性。

修改后的源文件:有限元渗流稳定分析-简化戚170515 - modified van Genuchten.rar

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