小浪底土石坝纵向振动简化动力分析

采用三维剪切楔理论和Ｂｕｂｎｏｖ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法,对小浪底土石坝的纵向地震反应进行简化分析,得到了该坝的最大位移、最大速度,最大加速度,最大应力等动力特性分析成果表明,小浪底大坝的基本自振周期约为１．３１９ｓ,坝顶的最大绝对加速度约为１．０３６ｇ。     

Marc软件在分析渗流场和渗流力中的应用

基于固定网格法,采用Marc软件中的死活单元技术和折减过渡单元的虚区高斯点渗透系数的方法对渗流场进行研究,用得到的结点水头值分析渗流力.对比水荷载分别作为面荷载和体荷载(渗流力)的工况,可以看出,虽然水荷载作为面荷载时,其在水平方向上的合力与水荷载作为体荷载时的水平向渗流力近似相等,但由于结构是变形体,合力大小相等的作用力如果分布形式不同,其最后的结果仍然有的较大差异.     

非稳定渗流作用的岩体边坡稳定非连续变形分析

建立了分析边坡非稳定渗流场的有限元模型;考虑库水位降落的非稳定渗流的影响,应用非连续变形分析方法分析了岩体边坡的变形规律,并确定了边坡断层的极限内摩擦角;利用传统安全系数的概念,分析了某水库水位降落时边坡的稳定性,得到了该边坡稳定安全系数随库水位降速的变化关系.结果表明,在现行水库运用方式下该边坡是稳定的.     

水电站引水隧洞衬砌结构三维有限元分析

根据某水电站引水系统实际情况,采用ANSYS三维非线性有限元法,建立其引水系统中新建引水隧洞的三维有限元模型;并对引水隧洞的衬砌结构进行分析。验证衬砌方案和支护参数的合理性;同时提供衬砌配筋计算结果及优化建议,论证现有衬砌和支护方案合理性,补充和完善加固处理措施。结果表明,引水隧洞各段衬砌在各个工况下,水平位移最大值为0.41 mm,出现在侧面;垂直向最大位移为-6.53 mm,出现在顶拱处。衬砌最大第一主应力为拉应力,其值为2.33 MPa,发生于工况四,出现在顶拱处;衬砌最大第三主应力为压应力,其值为-8.19 MPa,发生于工况二,出现在衬砌侧面。由于衬砌C25混凝土的抗压强度为17 MPa,故衬砌结构安全。衬砌采取单层筋布置,各段环向配筋Φ20@200 mm,纵向钢筋Φ12@300 mm,考虑到方圆渐变段的应力状态较为复杂,优化设计后建议采用50 cm厚的衬砌方案。     

用罚函数无单元法分析有自由面的稳定渗流场

详细推导了无单元Galerkin法求解有自由面渗流问题的基本方程.采用罚函数法处理渗流边界条件,并给出选取罚因子的具体表达式.编制了相应的无单元法计算程序,并计算了覆盖层上均质土坝的渗流场.计算结果表明,用罚函数法处理渗流边界条件,计算精度高,该法用于无单元法分析渗流问题是可行的.     

瞬态温度场作用的岩体裂缝扩展追踪

应用无单元法建立了瞬态温度场作用的岩体裂缝扩展模型.运用断裂力学理论,分析瞬态温度场作用下岩体表面裂缝尖端温度、应力和应力强度因子的变化规律,研究裂缝扩展的临界条件并追踪裂缝的扩展过程,探讨外界温度变化率以及裂缝深度对裂缝扩展的影响.结果表明:岩体表面裂缝在变化的温度场影响下有可能发展为贯穿型裂缝,破坏结构的整体性;较高的外界温度变化率可能在较短时间和较低温度下造成表面裂缝的扩展,且裂缝深度越大,裂缝开裂也就越容易和越迅速.     

基于粒子群聚类算法的大坝安全监控模型

将粒子群算法与模糊聚类算法相结合,建立了基于粒子群聚类算法的大坝安全监控模型.该算法将分类矩阵作为粒子的编码形式,依据粒子的个体极值和全局极值,充分利用正反馈计算信息,自适应性地确定模糊分类矩阵和聚类中心.工程算例表明:粒子群聚类算法进一步提高了聚类算法的区间预报能力;对于高维优化问题,粒子的搜索过程比较复杂,该算法的收敛速度较慢.     

弯应力作用下混凝土结构水力劈裂试验研究

混凝土重力坝坝踵在运行期间易出现拉应力,是坝体的薄弱区域。为研究该区域的水力劈裂问题,采用四点弯曲弯矩+高水压的联合施载方式,模拟混凝土重力坝坝踵受拉状态下的水力劈裂破坏过程。基于不同弯矩与水压值组合,研究坝踵因施工应力出现初始裂缝情况下的水力劈裂问题。结果表明,裂缝发展过程中,混凝土试件的应变可分为线性段及指数段,当应变进入指数段时,试样临近破坏;较小的荷载增量即会打破稳态,促使裂缝失稳扩展;劈裂水压与拉应力存在叠加效应,若最值作用位置相同,裂缝尖端应力集中现象明显,易引起水力劈裂破坏,若作用位置不同,则受拉截面应变分布较均匀,较大限度地发挥了混凝土受拉截面的抗劈拉能力,减弱了水力劈裂作用。     

Ｖ形河谷中土石坝垂直振动的近似解析

假设坝体的剪切模量随深度呈指数变化，运用三维剪切楔理论，导出了土石坝垂直振动的控制微分方程，采用分离变量和伽辽金逼近法求得了计算土石坝垂直振动前三阶振型自频率的代数公式；然后应用反应谱技术，获得了相应的估计土石坝垂直地震反应的最大位移、最大速度、最大加速度以及最大应力的计算公式。     

三峡临时船闸3＃坝段位移场确定性模型

通过引入空间三维坐标,阐述了确定性空间位移场的建模机理及方法,即水压分量、温度分量及时效分量均采用有限元计算结果,应用粘弹性有限元模拟大坝的加荷过程,通过计算粘性位移场的建模机理及经拟合得到时效分量、结合三峡工程临时船闸３＃坝段,建立 位移确定性模型。