基于蒙特卡罗随机有限元法的三维随机渗流场研究

作者：王林; 徐青

来源：岩土力学, 2014, 35(01): 287-292.

DOI：10.16285/j.rsm.2014.01.002

• 渗流场
• Monte Carlo随机有限元
• 复合抽样法

通过建立改进Latin超立方抽样和对偶抽样相结合的复合抽样法,以提高Monte Carlo方法的计算效率,并将其引入Monte Carlo随机有限元(MSFEM)。基于三维有限元模型,采用MCSFEM对山坪土石坝进行随机渗流场分析,研究渗透系数和水头边界条件的随机特性对渗流场的干扰,进行变异系数和抽样次数的敏感性分析。最后,对渗流场的求解量进行概型分析。研究表明:总水头势、流速及渗透体积力的变异性随着渗透系数随机性的增强而变大;复合抽样法既能有效加快Monte Carlo的收敛速度,又能降低样本间的统计相关性,说明了该方法的实用性与有效性;当渗透系数服从正态分布时,渗流场中所取结点的水头和坡降也服从正态分布。

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学