pFEPG系统及其在水利行业的应用

摘要

有限元、有限体积程序自动生成系统pFEPG是一个功能强大灵活的设计分析及优化软件,它结合了两种方法的优势,它不仅可以对物理问题进行常规的结构分析、热分析、空气动力分析和电磁分析等,而且具有强大的多物理场耦合功能.本文在介绍pFEPG系统功能的基础上,通过实例介绍了在水利工程中成功应用的案例。水电站地下厂房洞室群施工过程中围岩体的稳定性有限元分析是一种很重要的数值模拟方法，但是由于岩体中存在大量的节理、断层等软弱结构面，与洞室群在空间上纵横交错，因此加大了研发工作的难度。通过组合网格法来计算岩体中存在的软弱结构面，用有限元程序自动生成系统pFEPG生成计算程序，使得网格剖分及计算工作量大大减少。另外，使用死活节点法计算具有自由面的渗流问题并生成计算程序，均取得较好的结果，为解决在三维有限元计算中考虑断层开辟了一种新方法。在此项目中考虑原始地应力场、渗流场、地层及软弱结构面、分层开挖、喷混凝土衬砌、锚杆支护等多个影响围岩体稳定性的因素，通过三维弹塑性有限元计算分析地下厂房洞室群围岩体在施工过程中的稳定性。最后对其在水利水电领域的应用进行了展望.