透镜体影响尾矿坝安全性的规律及其简化方法

对透镜体的参数敏感性进行分析,并提出一种透镜体简化分析方法,提高数值建模的效率。首先,将浸润线深度、坝顶位移和安全系数作为坝体安全的评价指标,把透镜体的大小、长短轴比、水平位置、垂直位置、黏结力和摩擦因数作为透镜体影响坝体的影响因子,通过正交试验设计方法探讨该6个影响因子对坝体安全的影响规律,然后,定义影响系数评价6个影响因子对安全性的影响程度,并通过主成分分析法和判别分析法建立透镜体简化的准则,并以此作为判据来决定各个透镜体是否从模型中忽略。研究结果表明:该简化方法在流程上可操作性强,所计算的安全系数具有一定的可靠性。     

基于结构分析法的重力坝坝顶水平位移预警指标拟定

为满足河南石漫滩水库大坝安全运行与变形监控需要,提出一种基于大坝变形监测数据、统计模型、参数反演和有限元分析的重力坝变形指标拟定方法.首先,建立坝顶顺河向位移测点的统计模型,正分析得到坝顶位移的水压分量、温度分量和时效分量;然后,建立大坝典型坝段有限元模型,选取7号坝段IP2和IP6倒垂测点作为参数反演测点,反演分析坝体弹性模量和坝基变形模量;最后,在高水位、极寒温降的最不利工况下,基于结构分析法拟定大坝坝顶位移预警指标,为大坝运行安全性态评价和位移监控工作提供了分析手段和理论支持.     

均质边坡稳定状况快速辨识及参数反演的一种实用方法

基于塑性极限分析的运动单元法(kinematical element method)提出一种边坡稳定状况快速辨识方法.研究岩土体参数组合(坡高H、黏聚力c、内摩擦角φ和重度γ)与安全系数F和滑动面位置间的内在联系.在此基础上,绘制边坡稳定分析图,求解不需要任何迭代,可快速求解安全系数和滑动面位置.根据边坡稳定分析图,提出一种新的参数反演方法.结果表明,无量纲参数λ=c/(γH tanφ)控制着滑动面位置和F/tanφ.λ不变,则滑动面位置和F/tanφ保持不变;λ越大,边坡失稳模式由浅层破坏变为深层破坏,滑动面坡顶滑出点离坡肩越来越远.当λ＞0.2时,λ与F/tanφ符合线性关系,可用拟合公式快速计算安全系数.根据原始边坡形态和滑动面坡顶滑出点离坡肩的距离,即可快速反算滑带岩土体的黏聚力和内摩擦角.     

初始裂缝对重力坝地震响应特性的影响

初始裂缝对重力坝抗震安全性的影响不可忽视,甚至成为控制结构安全储备和破坏模式的关键因素.将水平集方法应用到初始裂缝界面的描述及加强单元类型的判别,并与扩展有限元相结合,通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,描述裂缝的扩展.基于扩展有限元算法研究了不同位置深度和倾角的初始裂缝对重力坝地震全过程中动力性态、最终破坏模式和缝面动力行为的影响.结果表明:坝顶水平向位移波动幅值、缝面的张合及最终滑移状态均随着初始裂缝深度的增大而增大;初始缝倾角并不作为坝体最终破坏模式的控制因素,坝体的最终破坏形态主要受坝体在地震作用中的应力场条件控制;倾斜向上初始缝一定程度上抑制了开裂路径的发展,对坝体的地震危害最小.     

边坡JRC-JCS极限平衡安全系数的计算

为了采用极限平衡法计算节理粗糙度系数JRC与节理压缩强度为JCS的岩质边坡安全系数,建立JRC-JCS准则下简化Bishop极限平衡计算公式,并分析JRC-JCS参数对于边坡安全系数的影响.研究结果表明:随着JRC的增大,黏结力c和内摩擦角φ呈非线性增大,并且黏结力受影响的敏感度增大,而内摩擦角受影响的敏感度降低;黏结力c和内摩擦角φ均随JCS的增大呈非线性增大;随着JRC和JCS的增大,边坡的安全系数F逐渐增大,JRC 越大,节理面越粗糙,岩体的稳定性越高;JCS越大,岩石颗粒排列得越紧密,岩体的压缩强度越大,岩体的稳定性越高,边坡整体安全系数也越大;F与JRC和JCS的关系呈现非线性特征,可通过指数方程进行拟合.     

基于遗传算法的带缝重力坝弹性模量反分析

根据混凝土重力坝坝顶水平位移观测资料,采用逐步回归方法分离出了坝顶水平位移的水压分量;以大坝和基岩的弹性模量识别反问题作为优化问题,利用改进的遗传算法,并借助接触单元模拟坝体纵缝进行了有限元反演分析.某带缝重力坝数值计算实例表明,该计算方法能够较好地反映坝体结构的实际状况,参数反演分析计算效率高,计算结果与现场试验值及经验数据吻合较好,具有较高的合理性与可靠性.     

土工格栅加筋坝坡的抗震效果研究

文章应用动力弹塑性分析方法对土工格栅加筋坝坡的抗震效果进行了研究;通过分析强震作用下坝体的地震反应特性,在加速度反应较大的坝坡——坝顶(1/5H)范围,对称铺设土工格栅;根据地震作用后坝体的剪应变、永久位移以及稳定安全系数来评价其抗震加固效果,同时研究了高土石坝加筋后的破坏机理.结果表明,土工格栅加筋能加强坝顶区堆石体...     

建基面强度对拱坝应力、变形的影响

建基面是传递拱坝和基岩相互作用的纽带,它的强度直接影响基岩对坝体的约束,从而影响坝体的应力和变形,用非线性有限单元法,以设计中的某高拱为例,分析建基面强度对坝体应力和变形的影响,结果表明建基面强度对坝体应力的影响仅限于建基面附近的局部范围,对最大主拉应力的影响要大于对最大主压应力的影响,建基面强度的降低不会无限地增大坝体的应力数值;建基面强度对坝顶位移的影响较小,但对坝底位移（尤其是顺河向相对位移）的影响较大,当建基面强度较低时,坝底顺河向相对位移随建基面强度的降低而增大。     

岩溶地貌某尾矿坝灾害评价与安全监测阈值设定

影响岩溶地貌某尾矿坝坝体稳定问题最突出的因素是：北西向、北东向构造的“棋盘格式”;岩体整体性差、节理化;岩溶、洞隙、地表-地下“阶梯”水流运动模式;洪水和地震影响。在坝体损伤潜在破坏模式分析基础上,认为极限平衡法是坝体稳定性分析有效实用的方法。通过对坝体岩土力学参数弱化的工程处理,以及天然地震影响和坝体孔隙压力分析处理,获得了各坝体抗滑稳定最小安全系数及稳定安全评价结果;同时,分析坝体安全监测阈值设定应考虑的因素是：安全监测的测量中误差;变形趋势线的形状;潜在滑动、破坏的模式,并确定目前坝体安全监测阈值以每季度坝顶下沉量10 mm为宜。     

某浆砌石重力坝坝顶位移观测资料回归分析

坝顶位移为重力坝重要的变形指标,影响坝顶位移的主要因子包括上游库水位、温度和时效。建立了包含上游水压、温度和时效因子的浆砌石重力坝坝顶位移观测资料分析的统计回归模型,并在某水电工程浆砌石重力坝坝顶位移监测资料的分析中得到应用。工程实例表明,建立的重力坝坝顶位移统计回归模型对观测数据的拟合效果较好,数学模型的分析结果表明,坝顶位移测值的变幅趋于稳定,表明坝体变形已经接近于稳定状态,即坝体变形的不可恢复位移增量已很小,测值主要随温度周期性变化。