软土地基Biot固结的一种有限元方法

摘要

近十几年来,国内外学者在研究软土地基Biot固结的有限元分析计算方面,已作了大量卓有成效的工作。但大多采用三角形单元或双线性四边形单元,在模拟地基中的位移、应力和孔隙水压力分布时,所需单元数目较多,精度尚不理想。本文引入精度较高的八结点等参元,在推导Biot固结的有限元方程中,仍采用虚位移原理建立平衡方程;但在给出连续性方程时,提出结点等价流量改变量,等于渗流方向上的流速在单元域上与该方向上的结点等效面积改变量的乘积。数学严谨,物理概念明确,比泛函方法简捷,文献[1]、[4]对常应变单元引入的结点“领域”上的流量变化而建立连续性方程,是本文方法的特例。