面板堆石坝三维耦合非线性数值计算

基于发展的堆石料的静动力耦合模型，提出一种可以在加载过程中每一时步进行外荷载和位移的平衡迭代的三维有限元分析方法，一次性完成堆石坝的施工、蓄水、地震等渐近加载过程的数值仿真模拟．应用该方法对公伯峡面板堆石坝进行全过程的数值计算，得到坝体最大沉降为98．7cm，面板峰值动拉应力为5．36MPa；进一步说明计算得到的坝体静动态响应更接近实际情况．     

混凝土面板裂缝的渗流计算模型研究

基于等宽缝隙稳定流的运动规律,本文研究建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型.借助该模型,使面板裂缝及其接缝渗流的有限元模拟计算成为可能,从而为面板堆石坝在面板及其接缝发生极端破坏情况下的有限元渗流分析提供了有效的途径.运用该计算模型,通过实例分析,本文还获得了在面板产生大量裂缝情况下(非常工况)面板堆石坝的渗流变化规律.     

关门山面板堆石坝二维地震反应分析

采用有限单元法，根据面板堆石坝（以下简称面板坝）构造和受力上的特点，提出了适用于面板坝动力计算模型，对关门山面板坝进行了空库与满库条件下地震反应分析和比较。     

面板堆石坝地震永久变形计算方法研究

针对面板堆石坝提出一种地震永久变形的计算方法,该方法以滑动本位移分析法为基本出发点,首先利用有限单元法对面板堆石坝进行静、动力反应分析;然后采用数学规划法,求解地震过程每一时间步的最小抗滑稳定安全系数及相应的滑裂面位置,从而得出整个地震过程中坝体的最危险滑裂面;在最危险滑裂面引入无厚度接触面单元,重新进行有限元动力反应计算,计算出滑裂面各单元的地震永久变莆,结果表明本方法具有合理性和实用性。     

混凝土面板堆石坝抗震研究进展

回顾近十年来混凝土面板堆石坝抗震研究取得的重要进展，着重阐述了面板坝的动力特性及其地震破坏机理，指出面板坝抗震设计的着重点，建议若干面板坝抗震加固措施。     

水布垭混凝土面板堆石坝地震永久变形分析

以水布垭混凝土面板堆石坝为研究对象,采用考虑残余体积应变与残余剪应变的计算模型进行整体永久变形分析,得出了动力变形量及其分布特点,以及永久变形对高面板堆石坝防渗系统的影响。结果表明,在地震作用下高坝上部面板与垫层间的动位移存在相位差,使面板动应力在上部产生明显的变化,需要给予重视;高混凝土面板堆石坝在0.1g峰值加速度地震作用下产生的永久变形,对于300m级高的混凝土堆石坝结构的影响不显著。     

混凝土面板堆石坝模糊有限元变位分析

考虑堆石材料邓肯E-B模型中试验参数的模糊性，将堆石材料参数K、n、Pf、Kb、m设为三角模糊数，采用模糊有限元法计算分析了模糊数不同水平截集下混凝土面板堆石坝的模糊位移场，研究结果表明，堆石材料参数的模糊性对于坝体变位影响很大，设计中不能忽视。另外，用模糊有限元计算混凝土面板堆石坝的坝体变位，计算成果包含大量信息，从中不仅可以得到某点位移的变化范围，还可以得到位移为某一取值时的隶属度，从而为面板堆石坝设计和大坝的安全性判别提供重要参考。     

老挝南俄3面板堆石坝结构安全和工程措施研究

在建的老挝南俄3面板堆石坝坝高达两百米级,已接近世界第一高面板堆石坝-水布垭面板堆石坝.南俄3大坝堆石料模量较低,后期变形偏大,面板可能存在挤压破坏、拉裂破坏、翘曲脱空等诸多问题,危害大坝安全.设计建设期工程技术人员就面板应力变形安全、坝体-地基摩擦接触效应、面板脱空等技术问题提出了质疑.本文通过三维有限元方法结合工程实践经验对该坝结构安全以及工程措施有效性进行了细致论证,结果表明,采用了设置压性缝、提高低高程部位混凝土标号和配筋率、控制预沉降时间等措施后大坝结构安全是有保证的.本文详细阐述了南俄3大坝结构安全论证过程以及采取工程措施的必要性,研究方法和技术路线可为海外高土石坝工程的设计、计算、建设提供借鉴.     

混凝土面板堆石坝与库水动力相互作用研究

推导了时域内求解压缩性库水与面板堆石坝相互作用的计算公式,研究了不同动力压力模型对坝水系统自振频率及实测地震作用下坝体动力反应的影响。结果表明,动力压力模型对系统频率的影响不大;坝体动力反应,威氏公式与不可压缩库水模型接近,可压缩库水模型与不考虑动力压力情况接近,地震所激起的动力压力不同模型虽有差别,但数值较小,面板堆石坝的动力分析建议采用可压缩水体动力压力模型。     

VB6.0在面板堆石坝应力分析后处理的应用

针对混凝土面板堆石坝的堆石与面板材料刚度相差较大的特点，采用新的后处理方法，用VB6.0编制程序，并对新疆下天吉水库混凝土面板堆石坝做了计算，计算的最终结果较好地满足了实际工程情况。     

面板堆石坝软岩料的应用分析

通过分析软岩料的物理力学特性,论述了软岩料作为面板堆石坝填筑料的可行性,在此基础上研究了软岩堆石料的合理分区布置问题,进而提出了面板堆石坝软岩堆石料利用的基本原则;针对软岩料的利用问题,采用邓肯模型和有限元分析的方法,结合大坳工程分析了利用软岩料的面板堆石坝的应力变形特性,实例分析表明:在利用软岩料修筑的面板堆石坝设计中,通过合理布置软岩料分区,在保证坝体整体稳定和面板受力均匀的前提下,尽可能扩大软岩料利用区的范围可使工程设计进一步得到优化。     

汶川地震中紫坪铺混凝土面板堆石坝震害分析

汶川地震中,紫坪铺混凝土面板堆石坝坝坡、面板和结构缝均出现一定程度的破坏,大坝发生了整体变形.根据这些震害现象,结合振动台模型试验和数值分析的成果,从坝坡破坏性态、坝顶加速度反应、面板应力与变形、大坝的地震变形和面板缝的破坏形式几方面讨论了面板堆石坝破坏机理和抗震性能.在此基础上,对面板堆石坝抗震设计的着力点和抗震措施提出了建议:在面板堆石坝抗震设计中,高面板堆石坝上部面板在地震中可能出现的高应力区是着重点之一;应该考虑坝体地震永久变形对面板附加应力的影响;应特别注意坝顶区堆石体的稳定,建议选择钉结护面板加固方案,从而提高地震时坝顶区堆石体的整体稳定性.     

推靠式旋转导向系统底部钻具组合动态安全评价方法

推靠式旋转导向钻进时巴掌对井壁的间歇性推靠致使钻柱处于非线性阻尼激励的复杂工作状态,剧烈的振动易引发钻柱的疲劳失效。建立考虑巴掌与井壁的接触碰撞及动态激励的底部钻具组合动应力计算模型,分析钻柱转速对钻柱动应力和钻头侧向力的影响。结果表明:钻井过程中底部钻具组合动应力和钻头侧向力处于剧烈波动状态,尤其在临界转速下运动的钻柱将产生剧烈的振动及较高水平的动应力,导致钻柱出现疲劳破坏;通过调节钻柱转速至两阶相邻转速中间值,可显著降低钻柱的振动加速度。现场试验验证了通过调节钻柱转速提高底部钻具组合动态安全的可行性,为推靠式旋转导向及同类工具安全钻进参数的优化设计提供了依据。     

单井蒸汽辅助重力驱启动过程动态预测模型

利用物质平衡和能量守恒原理,建立了裂缝性稠油油藏水平井蒸汽吞吐动态预测解析解模型,模型分为注蒸汽加热动态计算、油藏平均压力计算及产量计算三个部分,可以对单井蒸汽辅助重力驱的启动过程进行动态预测。以克拉玛依某油田为例进行了计算,结果表明,该模型能用于裂缝性稠油油藏单井蒸汽辅助重力驱启动过程的动态预测。     

基于可靠性理论的专利失效模型研究

授权专利失效的比例和速率可以反映出某个实体的专利质量和对专利运营维护的重视程度,研究专利失效的规律对推进我国专利质量工程建设和知识产权强国战略实施,具有重要意义。关于失效专利的现有研究缺少较好的理论模型,因此有必要对专利失效的模型进行研究。文章在总结现有研究中失效专利统计分析指标与方法不足的基础上,设计跟随式专利失效率计算方法,基于可靠性理论构建服从指数分布的专利失效模型,同时引入专利失效系数和半衰期测度指标来反映专利失效速率。通过某机构的实证研究显示,所构建的专利失效模型方法和测度指标能够有效地揭示该机构授权专利失效率动态变化的过程,可以反映不同批次授权专利失效的速率差异,可以反映同一批授权专利后续不同阶段的失效状况,还可以作为机构专利质量评价和政策效用评估的有力补充。     

炭质泥页岩剪切破坏声发射特性及其分形特征

为了探究炭质泥页岩损伤细观机制和破坏前兆特征,通过剪切破坏声发射试验,结合分形理论,采用Grassberger-Procaccia（G-P）算法对振铃计数、能量、振幅进行相空间重构和关联维数计算,分析关联维数在炭质泥页岩破坏全过程的演化规律。结果表明：声发射活动在岩石不同变形阶段活跃程度不同,且在破坏前存在平静期;振铃计数、能量、振幅都具有分形特征,三者的关联维数在破坏全过程呈现出“升维—动态波动—降维”的演化规律;关联维数的降维现象出现在岩样破坏前,可作为炭质泥页岩失稳破坏的前兆特征;综合对比发现,与振幅和振铃计数相比,能量关联维数的降维现象更显著,持续时间更长,更适合作为炭质泥页岩失稳破坏的前兆特征。     

神经网络模型在面板坝堆石体施工期沉降变形预测中的应用

在分析面板坝堆石体施工期坝体沉降影响因素的基础上,将影响沉降的主要因素作为网络输入参数,以测点沉降量作为网络的输出,建立了神经网络模型.以水布垭面板坝堆石体为例,将模型预测值与实测结果进行了对比,结果表明,预测值与实测结果比较接近,该神经网络能很好地反映面板坝堆石体施工期沉降变形与其影响因素之间的非线性映射关系,预测结果可作为后期填筑反馈设计的依据,同时可通过网络输入参数的调整检验某一因素对坝体沉降的影响程度.     

大型发电机组早期故障率的统计分析

提出了一种利用时齐的Poisson过程（HPP）模型和Laplace检验来计算大型发电机组故障率的新方法,并应用该方法对华东地区9台300MW发电机组的现场运行数据进行了分析和计算．结果显示,发电机组的故障发生规律服从分段指数分布,故障率呈分段变化,且在给定的显著性水平下分段结果和故障率变化规律是唯一的．     

引入初始破坏的桁梁结构倒塌试验

对空间桁梁结构模型进行了倒塌试验.研制了连续性倒塌试验中人工控制的初始破坏引入装置.利用动态应变数据采集系统以及数字图像处理技术获取初始破坏引发的动力过程中的应变和位移,数据分析可得到结构破坏过程的持续时间,测点的应变时程曲线,观测点的位移时程曲线,揭示了破坏过程及破坏机制.结果表明:构件承载力富余程度的高低及空间效应是结构抗倒塌重要的冗余度.采用理论分析和数值分析对结构的破坏过程进行了模拟.     

面板坝止水接缝的有限元模拟

钢筋混凝土面板堆石坝(简称面板坝)是最受坝工设计师欢迎的一种坝型,但其止水系统的设计十分关键。分析止水系统的方法因而也特别重要。针对目前用有限单元法分析面板坝常用Goodman单元模拟止水缝,而这种单元不能反映止水缝受力特点的缺点,本文提出了一种新的能反映止水缝特点的新型有限单元。这种单元已被笔者用于面板坝的有限元分析中。