碾压混凝土坝结构性态的块体元与有限元耦合分析模型

将有限元和块体元相结合,用有限元描述碾压混凝土本体内部的位移场和应力场,用块体元从整体上分析层面的影响.在对有限元和块体元耦合效应分析的基础上,针对碾压混凝土坝的成层特点和分区界面之间变形的不连续性,建立了碾压混凝土坝的变形分析模型,并编制了相应的耦合计算分析程序.实例表明,该分析模型能较好地模拟碾压混凝土坝的工作性态,既可描述碾压混凝土坝的复杂变形,又可分析其破坏过程,充分发挥了块体元与有限元各自的优势.     

碾压混凝土坝渗漏安全监控模型建模方法研究

针对库水压力作用下碾压混凝土坝渗漏变化滞后问题,从理论上研究了库水位变化对坝体渗漏状态影响的滞后效应,建立了考虑库水压力作用滞后效应的等效水头的表达式;并根据碾压混凝土坝的结构特点,分别建立了碾压混凝土坝本体和层面渗漏量各个影响分量的表达式,据此提出了碾压混凝土坝渗漏安全监控模型.由于在建模过程中要分析库水压力作用的滞后效应,采用遗传算法进行了最优化求解,并给出了建模步骤及流程.     

碾压混凝土坝层内弹性模量分布规律研究

根据碾压混凝土坝的施工过程和压实机理,认为弹性模量沿层深呈指数衰减分布．将碾压单元层分解成多层结构,用分解刚度法导出了层内弹性模量与本体和层面弹性模量之间的关系．用分解刚度法和有限元方法研究了不同层厚和强度下的弹性模量分布规律,得出了弹性模量指数衰减系数随着层厚和异弹模比的增大而减小的结论．     

联立SBFEM与PSO-LSSVM的混凝土重力坝综合弹性模量快速反演方法

针对混凝土坝综合弹性模量常规反演法效率低及其有限元正分析受限于网格划分等问题，提出一种联立比例边界有限元法（SBFEM）和粒子群算法优化最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）的重力坝综合弹模快速反演方法．通过分析混凝土重力坝坝体综合弹模与水平位移的映射关系，在构建重力坝综合弹模反演方程基础上，建立基于MALTAB平台的重力坝结构比例边界有限元模型，并利用PSO-LSSVM算法对大坝结构正分析结果学习训练获取其反演参数．经实例考证表明，该方法无论其数值结果精度还是计算效率皆有所提升，同时克服了大坝结构常规反分析受制有限元奇异单元等先天缺陷影响，实现重力坝结构性能等效参数快速识别，为混凝土坝变形性能监测提供新的思路．     

硬壳坝有限元分析

硬壳坝由多种材料构成,用传统的计算方法其结果无法准确的反映坝体各部位的应力、变形情况.采用有限元法(ANSYS)计算了某一硬壳坝实例,得出了硬壳坝的坝身应力分布及硬壳与填渣交界面上的应力变形等结果.通过改变填渣弹模进行计算,得出填渣弹模对坝体应力变形的一些影响规律,为设计提供参考,具有较大的实用价值.     

碾压混凝土层面拉伸破坏试验研究

碾压混凝土软弱层面的断裂破坏是高碾压混凝土坝稳定性研究的一个重要方面. 对6种层面处理工况的碾压混凝土层面进行了楔入劈拉断裂试验研究,采用电测法测得碾压混凝土层面裂缝的起裂荷载,确定了碾压混凝土层面裂缝的双K断裂参数. 研究表明,层面的起裂荷载与失稳荷载的比值Phini/Phun在57.7%～74.2%. 在6种层面处理工况中,下层碾压混凝土终凝后施工缝或冷缝的处理方式,其所形成的层面的拉伸断裂参数最大,其断裂路径曲折,断裂面凹凸不平,因此这种层面处理方式最为有效.     

心墙坝坝坡稳定性对于邓肯E-B模型参数的敏感性研究

针对目前包括心墙坝在内的土石坝坝坡稳定敏感性研究存在的不足,从稳定和变形密切相关的角度出发,将对坝体变形较为敏感的模型参数考虑到稳定分析当中去,提出了一种新的研究思路.同时结合心墙坝工程实例,研究其上、下游坝壳及心墙土石料E-B模型参数对于坝体应力应变及坝坡稳定的敏感性.结果表明,不同部位、不同的模型参数对于坝体应力应变与坝坡稳定的敏感程度是不同的,对坝体应力应变较为敏感的模型参数对坝坡稳定同样具有较显著的敏感性.     

基于改进人工鱼群算法的碾压混凝土坝粘弹性参数反演

为合理模拟碾压混凝土坝自身流变特点,择取适当模型作为坝体和坝基材料持载变形下本构关系,建立有限元方程,使大坝变形与其物理力学参数的隐性对应关系明确化.在实测大坝位移变形资料的基础上,运用统计模型提取各所需位移分量,建立优化反演目标函数,采用相对于基本人工鱼群算法(AFSA)全局优化能力更加高效精准地改进人工鱼群算法(IAFSA)对碾压混凝土坝粘弹性力学参数进行搜索反演,并对二者的寻优结果做出对比分析,IAFSA算法的优越性得到证实.反演求解计算过程通过对改进人工鱼群算法的程序化语言设计结合ANSYS有限元计算命令的调用来实现.文末工程实例计算数据成果证明,本文反演方法可应用于坝工结构反分析领域.     

拱坝形状参数及地基弹模对坝肩稳定的影响

本文从分析n值着手,就圆弧形拱圈的形状参数及坝体弹模与地基弹模的比值对拱坝坝肩稳定的影响问题作了一补充探讨.找出了稳定性随这些参数而变化的大致规律,并导出了对稳定最有利的最佳中心角.     

考虑施工质量影响的碾压混凝土坝地震动力响应

针对现有碾压混凝土坝地震动力响应分析未考虑施工质量影响的问题,提出一种考虑施工质量影响的碾压混凝土坝分析方法。基于碾压混凝土坝施工质量实时监控系统数据,分析施工质量对物理力学参数的影响;建立考虑施工质量影响的有限元分析模型,并结合实际工程,进行地震动力响应计算。结果表明,该方法可以分析施工质量对地震动力响应的影响,为抗震设计提供科学依据。     

Pastor-Zienkiewicz砂土模型静力参数变形敏感性分析

基于广义塑性理论，针对Pastor-Zienkiewicz(P-Z)砂土模型静力参数，划分为3个方面8个参数，分别分析了各参数变化时对竖向位移的敏感性.研究表明:模型各参数在-40%~40%变化时，弹性模量E的敏感性最大，竖向位移变化率可达66.05%，其次为内摩擦角φ和泊松比μ，竖向位移变化率在±10%以内.而与塑性模量相关的参数，竖向位移变化率均低于±1%，当缺少实测数据时，可根据土工实验资料取值.研究结论可为P-Z砂土模型在地基变形计算时参数的选取提供依据.     

颗粒增强铝基复合材料弹性模量的影响因素

以SiCp／6066A1复合材料为例，计算和分析了界面性能参数（界面／基体模量比、界面泊松比和界面体积含量）及细观结构参数（颗粒形状、排列方式和尺寸变化方式）对颗粒增强铝基复合材料弹性模量的影响．结果表明：组分性能与界面性能对复合材料的弹性模量影响显著，细观结构的影响不明显，在工程应用中可以忽略细观结构的影响．在保证复合材料延伸率的前提下，最有效增加复合材料弹性模量的途径是改善复合材料的界面结合情况．当界面模量为基体模量的20％～30％时即可获得满意的增强效果．     

混凝土大坝反演分析模型

该文用实测的大坝变形观测资料，通过建立有限元模型进行计算分析，反演出坝体和基础的变形模量．并利用反馈得到的参数，再用于建立混合模型．该文为大型水利工程中的坝体结构的分析提出了一种新的可靠的有限元模型和方法，结果表明，该方法精度高、可靠性大、实用性强．     

基于灰关联分析的加筋土挡墙频率敏感因子

加筋土挡墙振动频率反映其抗震性能,基于ABAQUS建立了加筋挡土墙频率计算有限元模型,计算5种工况下结构体系的前三阶频率,发现墙后土体弹性模量对结构体系的振动特性影响较明显.引入灰关联分析法,以填土弹性模量、泊松比、重度等5个参数为影响因素,分析其与振动频率之间的关联度,得到加筋挡土墙振动特性敏感因子.通过算例分析得到:加筋挡土墙振动特性对土体的弹性模量变化最敏感,其次为内摩擦角,对填土泊松比、重度、黏聚力敏感度较低;土体弹性模量与振动频率呈线性关系,而内摩擦角与振动频率呈二次函数关系,内摩擦角为32°时频率变化最为敏感;两个敏感因子对三阶振动影响趋势是一致的,即先增加后减小,再增加.泊松比、填土重度、黏聚力对振动频率的影响不规律.     

应用模糊神经网络反演大坝弹性模量

根据大坝实测位移资料，应用模糊神经网络反演坝体和坝基的弹性模量，其中两种水位下的位移的水压发量差值作为网络输入矢量，待求的坝体和坝基的弹性模量作为网络输出矢量，计算结果表明，应用模糊神经网络反演大坝弹性模量，具有精度高、速度快的优点。     

考虑围压效应的高土石坝动力响应分析

试验结果表明土石材料的动力特性参数有很强的围压依赖性,所以在高土石坝动力计算分析中考虑围压效应是十分必要的.在广泛应用的Hardin-Drnevich本构模型的基础上,提出了改进动剪切模量与动剪应变关系式及阻尼比与动剪应变关系式的方法,得到一个可以考虑围压效应的改进模型,与实际工程试验曲线对比结果表明,新模型可以较好地模拟土石料在各个围压下的动力特性.根据新模型编制相应计算程序并应用于长河坝高土石坝地震动力反应分析中,得到了大坝整体动力反应规律与大坝地震永久变形,为工程设计提供参考.     

GPS大坝变形监测网数据处理模型

考虑到GPS大坝变形监测网的特殊性，提出了以站心地平坐标系为参考坐标系的GPS大坝三维变形监测网的数据处理模型；提出了应用模糊数学中的聚类分析方法对拟稳点（或固定基准点）的相对稳定性进行检验的数学模型；提出了平差采用拟稳平差的方法．用VB语言开发了GPS大坝三维变形监测网的数据处理软件系统，并对某大坝GPS变形监测网的三期观测数据进行了平差计算，其结果表明，所提出的数学模型更适合于GPS大坝变形监测网的数据处理．     

混凝土坝空间位移场的确定性模型反演分析法

提出用空间位移场的确定性模型，反演混凝土坝坝体的弹性模量，以及坝基和库区的变形模量，用多测点的原位观测资料，真实地推求影响坝体运行的重要参数，并用于评判大坝的工作性态、反馈设计和施工。该方法用于某重力拱坝，得到的结果令人满意。     

基于压缩实验的酥梨果肉弹性模量和泊松比

为研究酥梨果肉的弹性模量和泊松比,制作了柱形酥梨果肉试样,开展了围压和无围压两组酥梨果肉压缩实验,得到了酥梨果肉的压力-位移曲线,通过计算获得酥梨果肉的真实应力-应变曲线、弹性模量和泊松比。当压缩应变在0~0.1范围内时,酥梨果肉的弹性模量随压缩应变呈增大趋势,而泊松比随压缩应变减小。在压缩应变为0.02、0.04、0.06、0.08和0.1时,酥梨果肉的弹性模量分别为6.19×10₅、9.63×10₅、1.28×10₆、1.56×10₆和1.81×10₆ Pa,泊松比分别为0.421、0.409、0.391、0.364和0.314。同时,建立了酥梨果肉压缩实验相应的有限元模型,对确定泊松比和弹性模量的实验方法的有效性进行了验证,对实验过程中摩擦的影响进行了分析,并应用测得的酥梨果肉弹性参数对实验过程进行了模拟,模拟得到结果实验结果符合较好。实验结果将为酥梨采摘、分选、包装和运输机械的设计提供设计依据。