ABAQUS在饱和-非饱和渗流分析中的应用
基于ABAQUS的堆石坝渗流分析
基于ABAQUS的堆石坝渗流分析作者：邢爽来源：《名城绘》2020年第10期摘要：為同时考虑粘土心墙堆石坝渗流场和应力场耦合作用，采用 abaqus 软件计算了正常蓄水位时坝体位移、应力特性及渗流时坝体边坡稳定性。
结果表明，大坝在正常蓄水位下不会出现渗流破坏，心墙坝的应力-应变符合一般规律，坝体的应力和变形形态符合一般规律，坝体的应力和变形形态基本良好，在稳定渗流作用下，上下游坝坡稳定，抗滑稳定安全系数均满足规范要求。
关键词：堆石坝;有限元;ABAQUS;流固耦合1有限元及 ABAQUS 简介1.1有限元简介。
有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
1.2 ABAQUS 简介。
ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
作为通用的模拟工具，ABAQUS 除了能解决大量结构（应力 / 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透 / 应力耦合分析）及压电介质分析。
ABAQUS 有两个主求解器模块— ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。
ABAQUS 还包含一个全面支持求解器的图形用户界面，即人机交互前后处理模块—ABAQUS/CAE 。
ABAQUS 对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。
2问题描述与基本原理2.1问题基本描述。
SUSAP饱和非饱和渗流分析软件的开发与应用
1.3 计算参数的确定
非饱和渗流模型虽然在数学模型上有所简化， 非饱和渗流模型虽然在数学模型上有所简化，但在其 计算参数选取上资料不多，主要是其测试技术尚未完善。 计算参数选取上资料不多，主要是其测试技术尚未完善。 但对稳定渗流所涉及的只是非饱和渗流计算参数， 但对稳定渗流所涉及的只是非饱和渗流计算参数，且其参 数选取对稳定渗流分析结果影响不大,可满足工程计算要求 数选取对稳定渗流分析结果影响不大 可满足工程计算要求 故一般可参照有关试验资料选取。 ，故一般可参照有关试验资料选取。非饱和渗透系数 k=k(h)=kr(h)ks，ks为饱和渗透系数，kr(h)为相对非饱和渗 为饱和渗透系数， 为相对非饱和渗 透系数，对某一类土为相对稳定值。但对不稳定流计算， 透系数，对某一类土为相对稳定值。但对不稳定流计算， 容水度c(h)值选取对计算结果影响较大（参数连续性）。 值选取对计算结果影响较大（ 容水度 值选取对计算结果影响较大 参数连续性）。
第章饱和土与非饱和土的渗流
6
图 4.2.3 吸湿－排水情况下的水分特征曲线
土样从饱和到干燥或从干燥到饱和的水分特征曲线称为主线，从部分湿润开始排水或从 半干燥状态重新润湿时，水分特征曲线是顺着一些中间曲线由一条主线移到另一条主线，这 些中间曲线称为扫描曲线。
可将这种界限写为 s a ≤ s ≤ s e ，式中 s a (u f ) 为吸湿作用即将发生的界限（ s& > 0 ），
n = dVv dV
ABAQUS 通常使用孔隙比 e = (dVv dVg ) ，而不是孔隙率。孔隙比与孔隙率之间的转换关系
为：
e = n , n = e , 1−n = 1
1−n 1+e
1+ e
饱和度 s 定义为流体体积与孔隙体积之比：
(4-1)
s = dV f dVv
对于完全饱和介质 s ＝1，而对于完全干燥介质 s ＝0。
积弹性关系，以及材料骨架的力学行为共同构成，视有效应力为总应力和孔隙应力的函数，
所以它也是应变历史与温度的函数，但有效应力原理成立的前提是孔隙压力的变化与总应力 的变化具有相同的应力路径和相同的应变率。
第三章所述的岩土介质的本构模型都可以用来模拟孔隙材料的材料骨架。假定固相材料 与流体有相同的体积应变率，则应变率可分解如下
σ ij = σ i′j + χu f δ ij
(4-3)
通常 χ = χ(s)能够通过实验获得，典型的实验数据如下图：
2
图 4.1.2 χ 实验数据拟合曲线 因为这些实验数据很难测量，所以 ABAQUS 假定 χ = s。
有效应力原理是一种假设，它认为多孔介质的力学响应由流体与固体颗粒之间简单的体
实验数据表明，在非饱和介质的稳态渗流中渗透系数随着饱和度 s3 的变化而变化。因
第4章 饱和土与非饱和土的渗流-
(4-11)
snv f 项为线性项，可视为是一维情况下 av 项的推广。
snv f (1 + β v f ⋅ v f ) 为二次项，可视为是一维情况下 bv2 项的推广。
H 为测压水头
H
=
P γ
+
z
=
uf gρ f
+z
∂H = ∂x
1 gρ f
( ∂u f ∂x
− ρ f g)
(4-12)
β 为速度系数。
饱和度的 du f ds 单值连线近似表示。如果孔隙流体压力超过实际数据所容许的范围时，饱
和度被视为可以改变的状态变量。
对 于 参 考 构 形 V0 而 言 ， 当 前 构 形 V 的 表 面 积 为 S 。 渗 流 体 由 两 部 分 组 成 ， 即
V = V f + Vt ，其中V f 为自由渗流体，Vt 为结合水，考虑到各部分流体的密度可以改变，
s e (u f ) 为排水作用即将发生的界限（ s& < 0 ）。ABAQUS 假定吸湿－排水关系各自独立存在并
是可逆的，在吸湿过程中可将界限写为
u
a f
(s)
，在排水过程中界限也可写为
u
e f
(s)
。并且
ABAQUS 假定在介质中总是有流体存在，即 s > 0 。
吸湿过程与排水过程之间的过渡，沿着扫描曲线变换，反之亦然。扫描曲线可由对应各
非饱和渗流计算中也可以考虑其它的两种效应，即“凝胶”膨胀与吸湿膨胀，但这两种效 应通常用来模拟聚合物物体（例如纸巾）吸收水分的过程，而不是模拟土工材料吸收水分的 过程，因此在本章中暂不讨论。
4.1 非饱和土的有效应力
ABAQUS模拟渗流要点
ABAQUS模拟渗流要点ABAQUS模拟渗流要点(2011-05-24 22:56:10)转载标签：杂谈当只进行渗流计算时：1、由于Abaqus 中缺乏非耦合的孔压单元，这时可采用耦合单元，但要约束住所有位移的自由度。
2、渗流材料参数选择。
在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)选项中。
(1) Gel：定义凝胶微粒吸湿膨胀的发育过程，这在一般的岩土分析中应用不多。
(2) Moisture swelling：定义由于吸湿饱和所引起的固体骨架体积膨胀(或负吸力引起的骨架收缩)(3) Permeability：定义饱和介质的渗透系数，该渗透系数可以在type 选项中定义为各向同性、正交各向异性和各向异性，并且可以根据Void Ratio定义为孔隙比的函数。
在Suboptions中选择Saturation Dependent参数来指定与饱和度相关性系数ks(s),缺省设置为ks= s3,而非饱和介质渗透系数k'二ksk选择Velocity dependenee参数可以激活Forchheimer定律，缺省的是Darcy定律。
(4) Pore Fluid Expansion：定义固体颗粒与流体体积热变化效应。
(5) Porous Bulk Moduli：定义固体颗粒与流体体积模量。
(6) Sorption：定义负孔隙压力与饱和度之间的相关性。
当type=Absorption 时，定义吸湿曲线，type=Exsorption 时定义排水曲线。
3、载荷及边界条件(1) 通过(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)选项定义沿着单元表面的外法线方向的渗流速度vn,当考虑降雨影响时可采用此载荷(2) 边界条件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)选项定义孑L压边界条件，此时要先假定浸润面的位置，然后定义浸润面上的孔压为零，Abaqus会在后续的分析计算中自动计算出浸润面的位置。
Abaqus在岩土工程中的应用
Abaqus在岩土工程中的应用岩土介质本身非常复杂，如岩土的结构、孔隙、密度、应力历史、荷载特征、孔隙水及时间效应等等。
ABAQUS可以很好地模拟岩土的力学性能及对岩土工程的各个方面进行模拟包括非线性应力- 应变关系、瞬态固结、稳态流变、井点降水、土体液化分析、施工过程、岩土的应力- 变形与稳定性、边坡应力及稳定性、边坡和硐室锚固效应分析、路基、底座、深基坑、桩等的承载能力与沉陷分析、土体与钢筋混凝土道路主体间的相互作用、锚固钢缆、预应力钢筋、钢支撑、隧道加强筋等钢结构与岩土和混凝土在温度和外力作用下裂隙的分布与扩展过程模拟。
与其他领域相比，岩土工程中的数值分析有其本身的特点，ABAQUS具备解决岩土工程相应问题的功能，简要分析如下：（1）拥有能够真实反映土体性状的本构模型，如土体的屈服特性、剪胀特性等。
ABAQUS拥有摩尔库伦模型、Druker-Prager模型、Cam-Clay模型（修正剑桥模型）等，可真实反应土体的大部分应力应变特点。
其中修正剑桥模型是很多其他通用有限元软件所没有提供的。
另外，ABAQUS还提供了二次开发接口，用户可以灵活地自定义材料特性。
（2）土体是典型的三相体，普遍认为土体的强度和变形取决于有效应力，因此软件必须能够进行有效应力计算。
ABAQUS中包含孔压单元，可以进行饱和土和非饱和土的流体渗透/应力耦合分析（如固结、渗透等），可以满足这一要求。
（3）岩土工程中经常涉及到土与结构的相互作用问题，二者之间的接触特性需要得到正确模拟。
ABAQUS具有强大的接触面处理功能，可以正确模拟土与结构之间的脱开、滑移等现象。
（4）岩土工程数值分析需要软件具有处理复杂边界、载荷条件的能力。
这一点ABAQUS也是完全满足要求的，ABAQUS具有单元生死功能，可以精确的模拟填土或开挖造成的边界条件改变；ABAQUS 还提供了无限元，可以模拟地基无穷远处的边界条件。
（5）岩土工程数值分析中必须考虑初始应力作用，ABAQUS专门提供了相应的分析步，可以灵活、准确地建立初始应力状态。
基于ABAQUS的降雨入渗作用下边坡稳定性分析
基于ABAQUS 的降雨入渗作用下边坡稳定性分析摘要：为解决大型降雨导致的公路边坡稳定性问题与堤坝的防汛问题，文章基于饱和与非饱和渗流原理，采用强度折减技术与Abaqus 有限元分析软件，以哈尔滨市某高速公路边坡土体为例，模拟大型降雨过程中边坡土体的变化，分析降雨渗流作用下对公路均质土边坡稳定性的影响，并计算出降雨前后的安全系数。
结果分析表明：若降雨持续时间较长，边坡稳定性会随降雨时间和降雨强度的增长而持续下降，边坡极易发生滑坡破坏，也为堤坝的防汛和抢护提供参考。
关键词：Abaqus 软件；降雨入渗；边坡稳定性；强度折减法中图分类号：TU452文献标识码：A文章编号：2095-0438（2023）06-0149-04（1.绥化学院农业与水利工程学院黑龙江绥化152001；2.中国邮政集团有限公司吉林省分公司吉林吉林132000）降雨易诱发土质边坡产生渗透破坏及边坡失稳，近年来大量边坡失稳实例说明导致滑坡发生的一个重要诱因为降雨。
如2020年6月广西柳州市融安至永福百寿公路，一路段由于长期降雨导致发生山体边坡坍塌；2020年5月张家界市桑植县境内一处由于降雨原因导致边坡发生垮塌。
2022年6月22日，234国道连山壮族瑶族自治县至福堂镇路段，出现边坡塌方、路树倒伏等水毁险情，2023年2月22日，内蒙古自治区一处煤业有限公司矿区发生大面积坍塌，造成多名作业人员和车辆被掩埋。
大量的边坡失稳事故的发生充分表明了，边坡稳定性研究的重要性，目前，国内外已有不少学者对降雨在边坡中的作用进行过研究，如：黄毅、张文莲等基于强度折减法计算原理，对边坡稳定性进行数值模拟[1-2]；袁中夏以某外环路的一处标段工程为背景，对降雨入渗条件下黄土高填方边坡的稳定性进行分析[3]；李元松等分析总结了近年来的边坡分析方法和研究成果，为进一步研究提供方向[4]；杨朝晖等以高速公路边坡作为实例,确定边坡的安全系数,在天然条件下边坡处于欠稳定状态,而在降雨条件下边坡处于失稳状态[5]。
基于饱和—非饱和渗流理论对渠堤进行渗流分析计算
基于饱和—非饱和渗流理论对渠堤进行渗流分析计算本文基于饱和-非饱和渗流理论，建立渠堤边坡二维渗流模型，利用Geo-Studio的SEEP/W进行渗流分析计算。
根据计算结果，得出渗流速度、渗透坡降，渗透流量等参数，并提出相应工程措施，避免发生渗透破坏，为类似非饱和土体渗流分析计算提供参考。
标签：渗流；饱和-非饱和；渗透坡降；防渗措施前言一般情况下，我们把流体在多孔介质中的流动称为“渗流”，传统土石坝或堤坝渗流分析，常忽略非饱和土的渗透性，造成计算结果不能真实反应地下水渗流，对防渗及边坡稳定计算有影响。
S.P.Neuman曾提出引入有限单元法对饱和-非饱和土体建立有限控制方程进行离散求解；Van Genuche得出的广泛应用的非饱和土体渗流计算公式。
本文在理论的基础上，拟合土壤水分特征曲线，利用有限分析软件Geo-Studio的SEEP/W建立二维渗流模型进行渗流计算，并提出相应的防渗措施，为类似饱和-非饱和渠堤或堤坝渗流分析提供参考。
1、饱和与非饱和渗流理论饱和-非饱和土体所具备的能量用力学观点解释为“土水势”。
其包括由重力场作用引起的重力势，由压强差引起的压强势和由土的基质对水分的吸附作用产生的基质势，非饱和区基质势0。
根据质量守恒定律以及假定渗透系数张量与坐标方向一致，得出：上式即为饱和-非饱和渗流基本微分方程。
2、数值分析计算本文选取某电站右岸渠堤，堤身采用砼面板砂卵石填筑，尾水渠底宽91m，正常水深7.94m，尾水渠道地质结构为第四系冲积层（Q42al、Q41al），地层岩性存在卵砾石夹砂、粘质或粉质土，覆盖层堆积厚度12～26m，下伏基岩为白垩系，下统夹关组（K1j）。
计算工况选择为：施工期尾水渠开挖至建基面高程354.5m，右岸地下水位为丰水期地下水位374.5m。
典型剖面的渗流场、水头等值线、渗透坡降等值线分别见图1图2。
计算结果表明：（1）右岸地下水渗流特征主要反应在覆盖层区域内，即渗流通道主要位于覆盖层，各剖面渗流特征均符合地下水流动规律；（2）各剖面的水头等值线均从影响范围边界向尾水渠中心降低，沿渗流路径变化缓慢，分布较均匀，在渗流逸出点附近分布加密。
ABAQUS在饱和-非饱和渗流分析中的应用
ABAQUS 在饱和－非饱和渗流分析中的应用徐海奔河海大学水工结构工程专业，南京 (210024)E-mail ：hohaixhb@摘 要：本文首先对大型通用有限元软件ABAQUS 在土石坝渗流分析中的应用进行分析，着重从多孔介质的饱和渗流，非饱和渗流及二者的混合问题（渗流自由面的计算）等方面论述。
结合一个土石坝库水位下降时二维渗流计算实例，考虑流体重力作用下，采用非线性定律求解总孔隙压力及库水位下降过程渗流自由面变化过程。
关键词：非饱和；渗流；ABAQUS ；土石坝；自由面1．引言ABAQUS 大型通用有限元软件,在我国土木工程结构分析方面应用日益广泛。
本文对它在土石坝渗流计算分析中的应用进行评述。
近年来，在国内外随着孔隙介质非饱和渗流和土体饱和渗流理论的发展，人们逐渐意识到堤坝稳定性与非饱和区渗流作用密切相关。
在研究堤坝非饱和渗流问题时，主要采用数值模拟的方法。
长期蓄水的土坝，当库水位以太快的速度下降时，坝体内孔隙水压力常常不能很快消散，因而坝体的浸润线高于上游库水水位。
在这种情况下，渗流的动水压力或渗透力的作用对上游坝坡造成浮起及下滑的趋势，甚至酿成滑坡事故。
因此在实际工程中必须防止因库水位下降速度太快而导致这类事故发生。
为进行上游坝坡的稳定分析，需要确定库水位下降过程中各时段坝体浸润线的位置，也就是通常所说的进行土坝不稳定渗流计算。
坝体浸润线下降的速度，一般决定于库水位下降的速度V 、土坝坝体渗透系数k 以及土体的给水度u 等因素[1]，与坝体的结构形式特别是坝体及地基上游面的排水条件也有很大关系。
2．ABAQUS 在均质土坝饱和－非饱和渗流计算原理在饱和土壤中，引起水分转移的力是重力和水的压力。
在非饱和土中，支配着土壤水在液态下整体转移的是重力和水的表面张力。
Richards 等曾在1931年就证明非饱和土中的渗流与饱和土一样符合达西定律和连续方程[2]。
若将达西定律代入连续方程（忽略渗透过程中总应力的改变和土颗粒骨架的变形）并以总水头h 作为未知量，当渗透的主方向与坐标轴一致时，非饱和土渗流的二维微分方程就可表示为：ty h k x x h k x w y x ∂∂=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂∂∂+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂∂∂θ （1） 式中，x k ，y k 分别为x ，y 方向的渗透系数；w θ为体积含水量；h 为总水头；t 为时间。
ABAQUS模拟渗流要点
ABAQUS模拟渗流要点(2011-05-24 22:56:10)转载标签：杂谈当只进行渗流计算时：1、由于Abaqus 中缺乏非耦合的孔压单元，这时可采用耦合单元，但要约束住所有位移的自由度。
2、渗流材料参数选择。
在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)选项中。
(1) Gel：定义凝胶微粒吸湿膨胀的发育过程，这在一般的岩土分析中应用不多。
(2) Moisture swelling：定义由于吸湿饱和所引起的固体骨架体积膨胀(或负吸力引起的骨架收缩)(3) Permeability：定义饱和介质的渗透系数，该渗透系数可以在type 选项中定义为各向同性、正交各向异性和各向异性，并且可以根据Void Ratio定义为孔隙比的函数。
在Suboptions中选择Saturation Dependent参数来指定与饱和度相关性系数ks(s),缺省设置为ks= s3,而非饱和介质渗透系数k'二ksk选择Velocity dependenee参数可以激活Forchheimer定律，缺省的是Darcy定律。
(4) Pore Fluid Expansion：定义固体颗粒与流体体积热变化效应。
(5) Porous Bulk Moduli：定义固体颗粒与流体体积模量。
(6) Sorption：定义负孔隙压力与饱和度之间的相关性。
当type=Absorption 时，定义吸湿曲线，type=Exsorption 时定义排水曲线。
3、载荷及边界条件(1) 通过(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)选项定义沿着单元表面的外法线方向的渗流速度vn,当考虑降雨影响时可采用此载荷(2) 边界条件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)选项定义孑L压边界条件，此时要先假定浸润面的位置，然后定义浸润面上的孔压为零，Abaqus会在后续的分析计算中自动计算出浸润面的位置。
基于ABAQUS对降雨条件下非饱和土坡稳定性的研究
基于ABAQUS对降雨条件下非饱和土坡稳定性的研究崔亮，崔可锐【摘要】文章以非饱和土力学理论为基础，结合降雨入渗过程，采用ABAQUS软件中流固耦合模型对降雨条件下土坡稳定性进行了数值模拟。
模拟结果表明：降雨前后边坡中孔隙水压力有较大变化，孔隙水压力的变化会直接影响土的基质吸力，基质吸力的下降致使边坡极易失稳；土坡的水平位移、竖直位移、总位移在降雨过程中也有较大变化；另外，在降雨过程中出现了逐渐扩大并趋于稳定的塑性应变区。
【期刊名称】合肥工业大学学报（自然科学版）【年(卷),期】2012(000)011【总页数】5【关键词】ABAQUS软件；非饱和土坡；边坡稳定性；降雨入渗；孔隙水压力；基质吸力斜坡失稳是常见的自然灾害。
斜坡的失稳与降雨有密不可分的联系，这是早为人知的事实，但人们对其关系认识和理解还不够充分。
所以，深入研究降雨与土坡的失稳规律对现实具有重要的指导意义。
降雨与边坡的关系复杂，受诸多因素的影响，如降雨强度、降雨历时、雨型、前期雨量、边坡的地形地貌和边坡的初始条件等等［1－2］。
我国大多数浅层滑坡都是由于降雨入渗而诱发的。
降雨后雨水入渗使土体饱和度增大，形成暂态饱和区，暂态饱和区存在暂态水压力，由于暂态饱和区逐步向边坡内部扩展，影响范围随着持续降雨而逐渐增大，根据文献［3］可知，饱和度的增大使得基质吸力逐渐降低，与此同时，孔隙水压力的升高，导致滑移面土的抗剪强度降低，致使边坡的稳定性降低，而引起土坡的失稳［4］。
此外，由于降雨而形成的地表径流，对坡面造成冲刷，也进一步降低了土体的稳定性。
本文的研究思路是：将土质边坡的降雨入渗简化为一维入渗，运用土壤水动力学的基本理论，求解定降雨条件下的边坡稳定数值解，按非饱和土力学中的公式来定义基质吸力和饱和度的关系，对降雨入渗引发滑坡的物理过程进行研究，并用ABAQUS 软件［5］建立定量的分析模型进行试验分析。
1 降雨入渗影响土坡失稳的机理降雨入渗是一个复杂的过程，包括坡顶入渗、坡面入渗、顺裂隙入渗、裂隙向土体渗流和重力条件下土体内渗流等多种形态，但大致可以分为2种类型：①降雨从地表面垂直向下进入土壤的垂直入渗；②地表水向周围土体的侧向入渗。
基于ABAQUS分析砼面板堆石坝坝后渗流场
基于ABAQUS分析砼面板堆石坝坝后渗流场[摘要]应用ABAQUS软件的位移—孔压单元计算钢筋混凝土面板堆石坝(CFRD,或简称面板坝)坝后渗流场中的各关键要素,解决了复杂边界、多种介质的面板坝稳定渗流问题,并通过实例验证。
[关键词] 面板坝渗流场ABAQUS有很多的方法和有限元软件计算渗流，而有限元软件中计算3D渗流场的有ANSYS、Seep3D和Adina，很少有人用ABAQUS，本文就主要介绍应用ABAQUS计算3D渗流场，并用实例验证。
1、ABAQUS简介ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元计算分析软件之一[1~2]，拥有不同种类的单元模型、材料模型、分析过程等，可以进行结构的静态与动态分析，其中，位移—孔隙压力单元可模拟固体与流体的相互作用，还可以进行饱和土—非饱和土的变形—渗流计算，不但用于稳定渗流，而且也可以用于超出达西定律的非线性渗流计算，这都可以说明，ABAQUS作为岩土工程分析渗流的专业软件来看待。
2、ABAQUS在饱和—非饱和渗流场中的分析2.1多孔介质中的液体流动在非饱和土中，支配着土壤水在液态下整体转移的是重力和水的表面张力，而在饱和土壤中，引起水分转移的力是重力和水的压力。
Richards等曾在1931年就证明非饱和土中的渗流与饱和土一样符合达西定律和连续方程[3]。
ABAQUS/Standard中处理多孔介质中的流体流动的方式和岩土工程的做法一致[4~5]，将多孔介质视为土、水和气体，土体的体积包括两部分：土颗粒的体积和孔隙的体积，孔隙的体积等于孔隙中液体的体积与气体的体积之和[6~7]，孔隙中的水也包含两部分：一是液体，另一部分是气体。
计算中将网格固定在土架上，气体或液体可流过网格，但要满足流体的连续性方程。
2.2非饱和渗流中的边界问题为了能说明问题，图1给出面板堆石坝的典型边界条件，具体为：图1 面板堆石坝典型边界图（1）S1为已知总水头边界条件，即总水头＝H1，对于已知总水头边界条件，ABAQUS/Standard中指定边界上的孔隙水压力即可即：（2）S2为已知总水头边界条件，即总水头2＝H2，对于已知总水头边界条件，ABAQUS/Standard中指定边界上的孔隙水压力即可，即：（3）S3为不透水边界条件，即通过该边界的流量为零，由于ABAQUS/Standard中默认所有的边界条件是不透水的，因此分析中无须额外设置。
ABAQUS模拟渗流要点
ABAQUS模拟渗流要点渗流是指液体、气体或其他物质通过多孔介质中的运动过程。
在工程领域，模拟渗流过程可以有效地分析土壤、岩体及其他多孔介质中的液体或气体运动行为，并预测其渗透性能。
ABAQUS是一种常用的有限元软件，可以用于渗流模拟分析，本文将介绍ABAQUS模拟渗流的要点。
一、建立几何模型在进行ABAQUS模拟渗流之前，首先需要建立准确的几何模型。
几何模型应包括渗流区域的边界和孔隙结构，以及任何与渗流相关的边界条件。
在建模过程中，可以使用ABAQUS提供的几何建模工具或导入其他建模软件中创建的模型。
二、定义材料属性为了模拟渗流流动，需要准确地定义渗流介质的物理性质。
这包括渗透率、孔隙度、饱和度等参数。
对于各向同性材料，可以使用ABAQUS中的标量参数来定义这些属性。
对于各向异性材料，可以使用张量参数来描述材料的非均质特性。
三、设置渗流边界条件渗流模拟中，需要设置边界条件来模拟实际渗流情况。
具体的边界条件设置取决于模拟对象和问题的复杂程度。
一般而言，边界条件包括输入/输出压力、流量、速度等。
在ABAQUS中，可以通过引入压力边界条件和速度边界条件来模拟实际渗流过程。
四、离散化和网格生成离散化是指将几何模型划分为离散的单元，用于数值计算和模拟。
在进行渗流模拟之前，需要对几何模型进行网格生成。
网格的划分密度和单元类型的选择会直接影响到模拟结果的准确性和计算效率。
五、定义渗流模型在ABAQUS中，可以选择多种渗流模型，如稳定模型、非稳定模型、多相流模型等。
根据具体问题的需求选择合适的渗流模型，并设置相应的参数。
六、求解方程在设置好几何模型、材料属性、边界条件和网格后，就可以进行渗流方程的求解。
ABAQUS通过有限元法求解渗流模型的方程组，并给出解的结果。
七、后处理分析求解完成后，可以对渗流模拟结果进行后处理分析。
ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以对渗流速度、压力等特征进行可视化展示，并通过曲线图、等值线图等方式分析模拟结果。
应用ABAQUS程序进行渗流作用下边坡稳定分析
第29卷增1岩石力学与工程学报V ol.29 Supp.1 2010年5月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May，2010 应用ABAQUS程序进行渗流作用下边坡稳定分析张晓咏，戴自航(福州大学岩土工程研究所，福建福州 350108)摘要：为进行渗流作用下的边坡稳定性分析，需考虑渗流场与应力场之间的相互耦合作用。
ABAQUS有限元程序具有良好的渗流和变形耦合分析功能，能将渗流场和应力场直接进行耦合，故采用ABAQUS有限元程序结合强度折减技术进行稳定渗流作用下边坡稳定分析，得到边坡整体稳定安全系数，且利用该程序强大的后处理功能，可揭示坡体内渗流浸润面和最危险滑动面的形状和位置，为验证该方法的可靠性，与基于传统极限平衡理论的瑞典条分法和简化的Bishop法进行对比分析。
实例计算结果表明，基于ABAQUS的有限元强度折减法克服传统极限平衡法的缺点，计算结果更为合理可靠，是进行渗流作用下边坡稳定这一复杂问题分析的有效方法，可为工程实践提供参考依据。
同时，就土体渗透性强弱对渗流浸润面位置及边坡稳定性的影响进行大量的分析和比较，并通过计算表明有限元模型边界的选取对渗流浸润面位置及边坡稳定性都会产生影响，因此有限元建模应合理地选取计算边界。
关键词：边坡工程；有限元；渗流；变形；耦合分析；边坡稳定；强度折减技术中图分类号：P 642 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)增1–2927–08 ANALYSIS OF SLOPE STABILITY UNDER SEEPAGE BY USINGABAQUS PROGRAMZHANG Xiaoyong，DAI Zihang(Institute of Geotechnical Engineering，Fuzhou University，Fuzhou，Fujian350108，China)Abstract：In order to analyze the slope stability under seepage，the coupling effect of seepage field and stress field needs to be considered. The ABAQUS finite element program has good coupling analysis function of deformation and seepage，and the seepage field can be coupled with the stress field directly. So the ABAQUS finite element program which is combined with strength reduction technique was used to analyze the slope stability under seepage，and the safety factors of slope stability were obtained. The shapes and positions of seepage of saturated surfaces and the most dangerous slip surfaces could be revealed by using the strong post processing functions of ABAQUS program. To verify the accuracy of this method，it was compared with the Sweden slice method and simplified Bishop method that both were based on the traditional limit equilibrium theory. The engineering example showed that the strength reduction FEM based on the software ABAQUS could overcome the disadvantages of the traditional limit equilibrium methods，and its results were more reasonable and reliable. This method was effective to analyze the complicated problem of slope stability under seepage，and the conclusions could provide references to the engineering practice. Meanwhile，the influences of the permeability of soil on the positions of seepage of saturated surfaces and slope stability were made a mass of analysis and comparison，and the收稿日期：2009–01–05；修回日期：2009–06–09基金项目：国家自然科学基金资助项目(50678038)；福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目(TM2006–30)作者简介：张晓咏(1982–)，男，2005年毕业于福州大学土木工程学院土木工程专业，现为博士研究生，主要从事边坡稳定分析、滑坡治理等岩土工程方面的研究工作。
饱和-非饱和土渗流数值分析方法综述
建 筑 技 术
Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第 ４７卷第 ５期 ２０１６年 ５月
Ｖ＿ ０ｌ＿４７ Ｎｏ．５ Ｍ ａｖ．２０１６
饱和 一非饱和 土渗流数值分 析方法综述
王成华 ， 张燕青
（天津大学建筑工程学院 ，３０００７２，天津 ）
摘 要 ：饱和 一非饱和渗流是岩土工程中最常见的 问题之一 ，国内外针对这 －ｆ￣ ｑ题进行了大量 的数值 分析 研究 。通过对饱和 一非饱和渗流数值分析研究进行总结 ，从渗流分析模型与方法 、非饱和土的渗透特性 、 初始条件以及非饱和土降雨入渗边界条件四个方面介绍了饱和 一非饱和渗流数值分析 的研究现状 ，讨论 了现 有分析方法存在 的问题 。在 目前普遍考虑单相流的情况下 ，应该重视气相 的影响 ；重视非饱和渗透特性 的确 定 ，研究数值拟合 中各参数 的合理取值 ，同时注 重非饱和渗透特 眭的实验量测 ；为提高饱和 一非饱和渗流数 值分析 的准确性 ，应该重视提出符合实际 的初始孔压场 ，提出合理 的边界条件 。
以下的饱和区内的渗流，而忽略了非饱和区内的渗流 ， 和方法已经比较成熟 ，但饱和 一非饱和渗流控制方程
．
Ｋ ｅｙｗ ｏｒｄｓ： ｓａｔｕ ｒａｔｅｄ－ｕｎｓａｔｕ ｒａｔｅｄ ｓｅｅｐａｇｅ； ｔｈｅ ｐｅｒｍ ｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ； ｂｏｕｎｄａｒ ｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ； ｎｕｍ ｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
岩土工程中的渗流问题所涉及的多为饱和 一非饱
，
ｔｈｅ ｐｅｒｍ ｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｏｉｌ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｉｎｆａＵ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ，
基于ABAQUS的边坡降雨入渗边界的开发及其验证
基于ABAQUS的边坡降雨入渗边界的开发及其验证李宁;许建聪【期刊名称】《水资源与水工程学报》【年(卷),期】2015(0)1【摘要】为了克服ABAQUS在进行降雨入渗模拟方面的局限性,采用Python语言对ABAQUS软件的降雨入渗边界进行二次开发,将降雨边界作为不定边界,采用迭代算法对降雨入渗边界进行处理,开发出基于ABAQUS软件的降雨模块。
该模块可以根据降雨强度与土壤入渗能力之间的关系,即时改变降雨边界条件,从而准确的反映降雨过程中降雨边界的动态变化过程,这克服了ABAQUS软件中只能模拟降雨全部入渗,入渗率保持不变的单一情况,完善了ABAQUS软件的降雨入渗分析功能。
结果表明:开发出的降雨模块是稳定可靠的,可以用于边坡降雨入渗的分析;同时,借助于ABAQUS的强大功能,该模块可以为以后进行更复杂的降雨相关问题的研究提供一个良好的研究平台。
【总页数】6页(P197-202)【关键词】边坡;降雨入渗;饱和-非饱和渗流;入渗边界;动态过程;ABAQUS【作者】李宁;许建聪【作者单位】上海理工大学环境与建筑学院;同济大学地下建筑与工程系【正文语种】中文【中图分类】TU43【相关文献】1.基于ABAQUS土坡降雨入渗应力应变及稳定性研究 [J], 独敏;2.基于ABAQUS土坡降雨入渗应力应变及稳定性研究 [J], 独敏3.应用ABAQUS模拟边坡降雨入渗的评价性分析 [J], 章正;张本卓4.基于ABAQUS非饱和膨胀土边坡降雨入渗分析 [J], 饶鸿;王金淑;吴光5.基于不同坡比的黄土边坡大雨降雨入渗测试与比较 [J], 关晓迪;李荣建;潘俊义;孙萍;姚夷凡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
堤坝饱和-非饱和渗流场数值模拟及稳定性分析的开题报告
堤坝饱和-非饱和渗流场数值模拟及稳定性分析的开题报告一、选题背景与意义随着我国经济和社会的快速发展，对水利水电建设的需求也越来越大。
而水利工程中的堤坝工程是一个关键的领域，其稳定性问题一直是一个热点问题。
在堤坝设计和施工过程中，要考虑到多方面因素，其中之一是堤坝内的渗流问题。
如果渗流问题得不到解决，将会对整个工程的安全性产生极大的影响。
因此，对堤坝饱和-非饱和渗流场数值模拟及稳定性分析具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容与方法本课题将以一座某水库工程的堤坝为例，开展以下研究内容：（1）对该堤坝进行渗透试验，获取堤坝内的水文地质参数；（2）建立该堤坝的饱和-非饱和渗流场数值模型；（3）在ANSYS等软件中进行数值模拟，并进行模型验证；（4）对模型的稳定性进行分析。
具体方法包括：（1）对堤坝结构、土质组成、水文地质条件进行调研和实地勘察；（2）结合试验数据建立堤坝的饱和-非饱和数值模型；（3）利用有限元方法在ANSYS等软件中进行模拟计算，并比对实验数据以验证模型的准确性；（4）通过分析模型结果，预测堤坝在满足设计要求的前提下的稳定性。
三、研究意义本研究对于提高水利工程建设质量、优化设计方案、保障工程安全等方面有着积极的促进作用。
具体如下：（1）促进水利工程领域渗透试验方法的改进与完善；（2）提高堤坝饱和-非饱和渗流场数值模拟技术水平，并在实际工程中得到应用；（3）为堤坝设计和施工提供科学依据，减轻水利工程的风险；（4）为今后更深入地研究水利工程的渗流问题提供理论基础和经验参考。
四、研究进度安排本研究将于XX年XX月开始，具体进度安排如下：第一阶段（XX年XX月-XX年XX月）：调研和实地勘察，获取实验试验数据和工程参数。
第二阶段（XX年XX月-XX年XX月）：分析和处理数据，建立数值模型。
第三阶段（XX年XX月-XX年XX月）：进行数值模拟计算，并与实验数据进行比对。
第四阶段（XX年XX月-XX年XX月）：对模型结果进行分析和总结，撰写研究报告。
abaqus第二讲-固结计算分析
2 2 2 ' ' ' p 0 p 0 q p 2 M 2
算例1：太沙基（Terzaghi）一维固结
•
土层厚度为10.0m，土层的初始孔隙比为1.5，底面不排水， 顶面排水，土体表面一次瞬时施加荷载200kPa。为和 Terzaghi固结理论的条件对应，土体取为线弹性体，弹性 模量，泊松比，渗透系数；水的容重……
算例1：太沙基（Terzaghi）一维固结
大变形对计算结果的影响
算例2：剑桥粘土地基固结分析
• 厚10.0m的水平的饱和正常固结土地基，土层底部不排水，顶面排水。 在正式加载前，土体在自重和表面均布荷载10kPa作用下已经固结完 成，随后土层表面瞬间施加均布荷载100kPa（总荷载110kPa），计 算功能计算沉降随时间的发展、孔压的变化等。假设在整个分析过程 中，地下水位与土体表面保持齐平。
ABAQUS/CAE简介
固结计算
概述
• ABAQUS固结计算中的一些问题 • 太砂基一维固结计算 • 修正剑桥模型的一维问题计算 • 堆载预压平面问题计算
ABAQUS固结计算中的一些问题
• 可以求解以下问题： • （1）饱和渗流：最典型的例子就是饱和土的固结问题。 • （2）非饱和渗流问题：典型例子有灌溉问题、降雨入渗等。 • （3）联合渗流：最典型的是土坝的渗流问题，浸润面的位 置是工程技术人员关注的重点之一，在浸润面以下是饱和渗 流，浸润面以上则是非饱和渗流。 • （4）水分迁移问题：尽管和岩土工程的关系不大， ABAQUS/Standard提供的流体渗透/应力耦合分析也能求 解水分的迁移问题。
•
•
模型建立及求解
STEP1 ：取一宽度为1.0m、高度为10.0m的土柱，并在 后面的边界条件设置中只允许土体发生竖直位移
abaqus中初始饱和度场
abaqus中初始饱和度场【实用版】目录1.Abaqus 简介2.初始饱和度场的定义3.初始饱和度场的应用4.如何在 Abaqus 中创建初始饱和度场5.总结正文【1.Abaqus 简介】Abaqus 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，主要用于解决固体力学、疲劳分析、动力学、热力学等问题。
在岩土工程中，Abaqus 可以模拟土体的应力、应变、水分传输等过程，为工程师提供有益的设计依据。
【2.初始饱和度场的定义】初始饱和度场是指在开始进行数值模拟之前，土体中各个点的饱和度分布情况。
饱和度是土体中水分质量与土壤固体质量之比，用 Sr 表示，其范围为 0~1，其中 0 表示土体完全干燥，1 表示土体完全饱和。
初始饱和度场是土体水分运动的初始条件，对于模拟结果的准确性具有重要影响。
【3.初始饱和度场的应用】初始饱和度场在岩土工程中有广泛的应用，例如：（1）地基设计：通过分析初始饱和度场，可以了解土体的水分分布情况，为地基设计提供依据。
（2）土体稳定性分析：初始饱和度场是土体稳定性分析的重要前提条件，对于边坡、基坑等工程有重要意义。
（3）渗流分析：通过模拟初始饱和度场，可以预测土体中的渗流规律，为防渗设计提供依据。
【4.如何在 Abaqus 中创建初始饱和度场】在 Abaqus 中创建初始饱和度场，需要进行以下步骤：（1）准备模型：首先需要创建一个土体模型，包括土体的几何形状、材料属性等。
（2）定义边界条件：包括土体的底部边界条件（如渗流边界条件）、侧边界条件（如无渗流边界条件或固定水位边界条件）等。
（3）定义初始条件：包括初始应力场、初始饱和度场等。
其中，初始饱和度场可以通过定义一个函数或直接输入各个点的饱和度值来实现。
（4）网格划分：将模型划分为有限元网格，以便进行数值计算。
（5）求解：设置求解参数，如求解方法、迭代次数等，然后进行求解。
（6）后处理：对求解结果进行可视化处理，如应力云图、渗流线等。
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ABAQUS 在饱和－非饱和渗流分析中的应用
徐海奔
河海大学水工结构工程专业，南京 (210024)
E-mail ：hohaixhb@
摘 要：本文首先对大型通用有限元软件ABAQUS 在土石坝渗流分析中的应用进行分析，着重从多孔介质的饱和渗流，非饱和渗流及二者的混合问题（渗流自由面的计算）等方面论述。
结合一个土石坝库水位下降时二维渗流计算实例，考虑流体重力作用下，采用非线性定律求解总孔隙压力及库水位下降过程渗流自由面变化过程。
关键词：非饱和；渗流；ABAQUS ；土石坝；自由面
1．引言
ABAQUS 大型通用有限元软件,在我国土木工程结构分析方面应用日益广泛。
本文对它在土石坝渗流计算分析中的应用进行评述。
近年来，在国内外随着孔隙介质非饱和渗流和土体饱和渗流理论的发展，人们逐渐意识到堤坝稳定性与非饱和区渗流作用密切相关。
在研究堤坝非饱和渗流问题时，主要采用数值模拟的方法。
长期蓄水的土坝，当库水位以太快的速度下降时，坝体内孔隙水压力常常不能很快消散，因而坝体的浸润线高于上游库水水位。
在这种情况下，渗流的动水压力或渗透力的作用对上游坝坡造成浮起及下滑的趋势，甚至酿成滑坡事故。
因此在实际工程中必须防止因库水位下降速度太快而导致这类事故发生。
为进行上游坝坡的稳定分析，需要确定库水位下降过程中各时段坝体浸润线的位置，也就是通常所说的进行土坝不稳定渗流计算。
坝体浸润线下降的速度，一般决定于库水位下降的速度V 、土坝坝体渗透系数k 以及土体的给水度u 等因素[1]，与坝体的结构形式特别是坝体及地基上游面的排水条件也有很大关系。
2．ABAQUS 在均质土坝饱和－非饱和渗流计算原理
在饱和土壤中，引起水分转移的力是重力和水的压力。
在非饱和土中，支配着土壤水在液态下整体转移的是重力和水的表面张力。
Richards 等曾在1931年就证明非饱和土中的渗流与饱和土一样符合达西定律和连续方程[2]。
若将达西定律代入连续方程（忽略渗透过程中总应力的改变和土颗粒骨架的变形）并以总水头h 作为未知量，当渗透的主方向与坐标轴一致时，非饱和土渗流的二维微分方程就可表示为：
t
y h k x x h k x w y x ∂∂=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂∂∂+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂∂∂θ （1） 式中，x k ，y k 分别为x ，y 方向的渗透系数；w θ为体积含水量；h 为总水头；t 为时间。
令y 为位置水头，则：y u h w w
+=γ，若w m 为土水特征曲线斜率，则：
()y h m u m w w w w w −∂=∂=∂γθ。
式（1）就可以写为：
()t y h m y h k x x h k x w w y x ∂−∂=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝⎛∂∂∂∂+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂∂∂γ （2） 因为y 为常数，式（2）可简化为：
t
h m y h k x x h k x w w y x ∂∂=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂∂∂+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂∂∂γ （3） 上式即为二维饱和－非饱和渗流方程[3]。
从式（3）也可以看出，非饱和土中的渗透系数不再是常数，而是含水量的一个函数，此函数被称为非饱和土的渗透系数函数。
因此，要进行非稳定渗流分析，需具备以下基本 条件（1）材料的渗透系数函数，包括负孔压区的渗透系数函数；（2）库水位下降速度；（3）确定边界条件。
当上述条件已知时，就可以对式（3）进行求解，从而得到饱和－非饱和土的非稳定渗流场。
3．均质土包饱和－非饱和渗流分析
某水库大坝为均质坝，坝高12m ，坝顶宽4m ，坝底宽52m ，坝体边坡坡度为1:2，在坝下游设有排水棱体（底宽4m ），底部其他为不透水层，下游没有水。
水库上游水位随时间的变化过程如图1，假定历时6个月时间将水库蓄满水，此时水位高11m ，并保持该水位5年，5年后又花6个月时间将水库蓄水排空。
由于该土坝足够长，所以视为平面应变问题，采用孔压/位移耦合的CPE8RP 平面应变单元，模型有限元网格见图2。
图1 水位随时间变化过程 图2 有限元网格
水的重度为3
/10m KN ，土坝土体在饱和时的渗透系数为d m /06912.0，土体非饱和时，土的渗透系数满足以下基本假定：渗透系数随饱和度的减小而降低，并和饱和度之间呈3次方函数关系。
其渗透系数s s k k k k 其中,^=是基质吸力或饱和度的函数[4]，如图3所示。
非饱和土对应的孔隙水压力与饱和度关系可由土水特征线（吸湿/干燥曲线）来描述，如图4所示，假定吸湿曲线和干燥曲线重合。
初始状态假定其饱和度为0.167，初始孔压为负值，并随高度线性变化，堤顶孔压为-120kPa ，初始孔隙比为1.0[5]。
图3 渗透系数随饱和度的变化曲线图4 土水特征线
图5为堤坝土体初始孔压分布图，图6－图8为蓄水不同时期坝体孔隙压力分布图，图9为渗流到达稳定时坝体孔隙压力分布图，图10－图13为排水不同时期坝体孔隙水压分布图：（其中零孔压线即为渗流自由面）
图5：初始孔压分布
图6：蓄水2个月孔压分布等值线云图
图7：蓄水4个月孔压分布等值线云图
图8：蓄水6个月孔压分布等值线云图
图9：渗流稳定时孔压分布等值线云图（蓄水11个月后）
图10：水位下降1个月时孔压分布等值线云图
图11：水位下降3个月时孔压分布等值线云图
图12：水位下降7个月时孔压分布等值线云图
图13：水位下降3年时孔压分布等值线云图
通过上述计算结果，可以得出以下结论：
（1）在水位到达最高水位（6个月，图8），坝体渗流并未达到稳定，在蓄水时间为11个月时（图9），渗流才稳定下来。
（2）水库排水结束，水位为零时（历时6个月），堤坝内部还具有一定的孔压，说明坝体内含水还没有排出，即使在3年后，坝体内部孔隙水压力还没有完全消散完毕，在坝体底面的中部位置，还残留有少量的含水量。
（3）从以上图中可以判断出稳定渗流时间以及压力水头值，在排水后3年后，坝基底面的最大孔压值4.78kPa，即有0.478m的水头，坝基右侧底部孔压都为零，是因为该位子为排水棱体处，在计算时设该部分为自由排水边界。
4．总结
本文通过ABAQUS软件对饱和－非饱和稳定渗流规律进行了初步的探讨，由上述计算结果分析可知，用ABAQUS软件来模拟饱和－非饱和稳定渗流是可行的。
同时得出一些有益的规律，对研究大坝渗流状态具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1] 王金昌，陈页开.《ABAQUS在土木工程中的应用》［M］.浙江大学出版社。
[2] 庄茁，张帆.《ABAQUS非线性有限元分析与实例》［M］.科学出版社。
[3] 毛昶熙.《渗流计算分析与控制》［M］.中国水利水电出版社。
[4] 张晔.《饱和－非饱和稳定渗流分析》［J］．大坝与安全。
[5] 张乾飞，顾冲时.《土石坝渗流确定分析模型研究》［J］．武汉水利电力大学学报。
Analysis on saturated-unsaturated steady seepage on
ABAQUS
Xu Haiben
Department of Hydro-structure engineering，Hohai University，Nanjing (210024)
Abstract
On this paper, the application of general-purpose finite element software ABAQUS in the earth dam seepage was analyzed, focusing on discussing the saturated seepage, unsaturated seepage and the mixed two (free face seepage calculation) of the porous media. Combination a calculation example of two-dimensional seepage of earth dam when the water level fell, considering the role of gravity fluid, using the rule of nonlinear to solve total pore pressure and the change process of seepage free face when the water level down.
Keywords：unsaturated，seepage，ABAQUS，earth dam，free face
作者简介：徐海奔，男，1983年生，硕士研究生，主要研究方向是大坝渗流分析。