基于蒙特卡罗随机有限元法的三维随机渗流场研究

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montecarlo方法的计算效率，并将其引入montecarlo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montecarlo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。