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第 25 卷 增 2 岩石力学与工程学报 Vol.25 Supp.2 2006 年 10 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Oct.，2006 渗流分析中排水孔和不连续面模拟的复合单元法 1，2 1 1 许桂生 ，冯学敏 ，陈胜宏 (1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072 ； 2. 华北电力大学 水利水电工程系，北京 102206) 摘要：基于变分原理，研究渗流分析中模拟排水孔和不连续面的复合单元法。该方法将不连续面隐含于复合单元 之中，并根据其切割情况将该岩体单元划分为若干个岩块子单元，同时视排水孔为强渗透介质，并将其作为“空 气子单元”置于复合单元内部，但排水孔和不连续面无需在计算网格中绘出。复合单元法可以方便地处理排水孔 穿越不连续面的情形，并且计算网格可以不受不连续面和排水孔的数量和位置的影响。如果计算域中不含排水孔 和不连续面，复合单元法将自动退化为常规的有限单元法。该方法可以降低网格剖分的难度，提高计算效率，算 例分析表明该方法是有效和可靠的。 关键词：岩石力学；渗流；排水孔；不连续面；复合单元法 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2006)增 2 –3714 –05 COMPOSITE ELEMENT METHOD FOR SIMULATION OF DISCONTINUOUS SURFACE AND DRAINAGE HOLE IN SEEPAGE ANALYSIS 1，2 1 1 XU Guisheng ，FENG Xuemin ，CHEN Shenghong (1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science ，Wuhan University，Wuhan，Hubei 430072 ，China； 2. Department of Hydraulic and Hydropower Engineering，North China Electrical Power University ， Beijing 102206，China) Abstract ：Based on the variation principle ，the composite element method(CEM) is studied for seepage analysis considering discontinuous surfaces and drainage holes. The CEM has the ability to contain discontinuous segments such as faults and joints within elements. In this way the discontinuous surface can be simulated explicitly without special elements deployed along the discontinuous surface. The drainage holes are looked as material