混凝土结构的静力和动力损伤非线性分析

首先简要介绍混凝土统一弹塑性损伤本构模型,该模型能够直接在材料本构层次考虑阻尼的影响, 同时又可以较好地描述混凝土材料刚度退化、强度软化、有侧限时受压强度提高、双轴拉压软化效应、卸载 后存在的不可恢复变形、单边效应等静力非线性行为以及应变率效应等动力非线性特性．利用上述模型, 分别对混凝土材料试验、钢筋混凝土剪力墙以及Koyna混凝土重力坝进行了静力和动力非线性分析．分析 结果表明,建议模型可以应用于大型(钢筋)混凝土结构非线性分析,除了能够提供荷载作用下的常规结构 反应外,还可以实时地提供结构损伤分布及其演化信息．     

弹塑性材料杆的相变分析

针对弹塑性材料的相变问题，对弹塑性杆中的相变分别进行了小变形和大变形分析．分析表明，相变可以在能应变软化的弹塑性杆中发生，相变的Maxwell应力、弹性相和弹塑性相的应变都可以被确定．对任一条假设的应变软化曲线，Maxwell应力直线和应变软化曲线所围面积的代数和总等于零，这和Ericksen对非线性弹性杆相变研究得到的结论一致．数值算例表明，跨越弹塑性杆相变界面的应变跳越一般很大，这时用小变形分析导致的误差也很大，必须应用大变形理论对弹塑性杆的相变进行分析．     

碾压混凝土重力坝失稳破坏机理初探

用弹塑性有限元法，对碾压混凝土重力坝层面上的应力，安全系数分布和沿层面渐近失稳破坏过程进行了初步探讨，揭示了碾压混凝土重力坝的失稳破坏机理，取得了可供进一步研究辗压混凝土重力坝稳定性，提高稳定安全度的参考意见。     

重力坝沿建基面抗滑稳定安全系数的研究

以重力坝沿建基面抗滑稳定分析为例，比较刚体极限平衡法与有限单元法.得出在线弹性和理想弹塑性材料模型下，两方法结果一致；在考虑材料软化或开裂的情况下，有限元法所得结果小，超载和强度储备安全系数一般更小.     

凝土重力坝断面设计软件系统的开发

本研究根据重力坝设计的基本理论和设计原则,采用VB6．0可视化编程工具开发出了混凝土重力坝断面设计软件系统,本软件系统操作方便,界面清楚,能够流畅地完成混凝土实体重力坝断面设计．并经过实际工程的应用,得出了合理的断面设计结果．     

混凝土材料的SHPB试验及动态性能分析

通过SHPB试验研究了混凝土材料的动态性能。考虑到SHPB装置存在的诸如应力应变不均匀、大尺寸产生的应力波弥散等缺陷,试验中选用了φ37mm的SHPB研究了混凝土材料在中应变率时的动态响应,并以试验数据为依据,分别阐述了混凝土材料的应变率效应、骨料对混凝土材料的动态响应影响及混凝土材料的应变硬化和应变软化现象。结果表明：混凝土在一定应变率范围内随着应变率的增加,其动态一静态抗压强度比呈对数线增加,且动态响应由硬化向软化过渡;骨料的抑制作用是混凝土材料表现出弹塑性特征的关键因素,也使得SHPB试验测得的混凝土动态响应曲线呈现振荡。     

工程岩石类材料的不稳定性

基于非关联流动理论和弹塑性耦合理论, 研究工程岩石类材料的不稳定性。由于工程岩石类材料具有刚度劣化特性, 岩石类材料在软化塑性、理想塑性和低强化塑性情况下均可能呈现不稳定。对于弹塑性耦合理论, 可通过本构矩阵正定性的讨论, 得到工程岩石类材料的不稳定条件; 对于塑性势理论, 可通过本构矩阵对称部分的正定性来研究材料的稳定性, 能够得到相同的结果。     

应变空间的软岩统一弹塑性软化本构模型

为使以拉为正的统一强度理论表达式适用于岩土工程界以压为正的习惯表达，首先将以压为正的单向压缩和单向拉伸试验条件代入统一强度理论表达式，确定了相关参数，建立了以压为正的统一强度理论表达式，该表达式考虑了材料拉压不等及中间主应力的影响．将所建立的统一强度理论表达式引入应变空间，针对一种硅藻质软岩材料，利用基于应变空间的弹塑性本构方程对软岩的软化模型进行了分析和探讨，建立了应变空间表述的三轴状态下的弹塑性本构关系式，并结合硅藻质软岩的三轴试验结果进行了数值模拟分析，结果表明应变空间的统一弹塑性软化本构方程的数值模拟结果非常接近试验结果，可以很好地模拟软岩的应变软化特征．     

自适应有限元结合弧长法求解软化问题

将自适应有限元与弧长法迭代算法相结合，用于软化材料的弹塑性有限元计算．讨论了程序中软化材料的弹塑性计算、本构积分、弧长法迭代、自适应有限元，得到了自适应有限元与弧长法结合计算软化问题的流程图．算例分析结果验证了本文分析方法的有效性，表明自适应有限元在模拟局部化问题中具有优势．     

考虑应变软化纤维增强混凝土圆管极限荷载统一解

纤维增强混凝土通常通过在混凝土中掺入少量的钢纤维、合成纤维等制成，能有效地改善混凝土的抗拉、抗弯性能，近年来纤维增强混凝土越来越多地应用到厚壁圆筒的制造中．由于Mohr-Coulomb、Mises、Tresca等屈服准则只适合拉、压强度相等的金属类材料，不适用于纤维混凝土，因此本文在讨论纤维增强混凝土软化特性的基础上，基于俞茂宏提出的能考虑中间主应力影响的统一强度理论和材料应变软化特性，得到了适合应变软化材料的统一强度准则，分析了受内压作用纤维增强混凝土厚壁圆管的受力特性，导出了其弹性与塑性极限荷载统一解形式．利用此解，可以很容易得到具有应变软化特性的各种拉、压强度不等材料以及不同纤维增强混凝土材料的厚壁圆管极限荷载解，同时，由于此解既考虑了材料的软化特性的影响又考虑了中间主应力的影响，因此它更符合实际情况。     

浆砌石薄拱坝应力重分配初探

当前采用的拱坝设计理论不能对薄拱坝超出弹性范围的应力状态进行恰当地描述。本文根据浆砌石材料的本构关系,同时考虑拱坝结构的超静定性,用弹塑性理论来分析浆砌石薄拱坝在超出弹性范围后的应力重分配情况,以手求合理地分析和正确地反映浆砌石薄拱坝的应力状态。通过对几个已建工程实例的计算分析,获得一些应力重分配的基本规律和初步的结论。     

基于弹性力学理论的重力坝应力计算方法

基于弹性力学理论,运用等效应力法、量纲分析法等,结合Saint-Venant原理和叠加原理,通过直角坐标系与极坐标系的转换,导出了重力坝坝体内部应力的计算表达式,可以较为精确地给出在任意水位时重力坝坝体内部任意一点的应力值。该法为重力坝的应力计算提供了新的思路,也可为重力坝坝体强度的综合评定提供研究依据。     

基于断裂力学理论的重力坝使用寿命估算

针对重力坝坝踵裂缝处于工一Ⅱ复合型状态的特点,引入相当应力强度因子概念并结合Pails公式,用断裂力学理论和方法对重力坝寿命估算进行了初步探讨,给出了重力坝寿命估算的计算公式．该公式在理论上有一定的合理性,有助于改进坝工技术,提高坝工建筑物安全等级评估的准确性．     

泽城水电站枢纽坝型比较与选择

拟定了混凝土面板堆石坝和碾压混凝土重力坝两种坝型,通过对坝址区地形、地质争件、筑坝材料、施工条件、主要工程量和总投资方面的综合比较,最终选定基本坝型为混凝土面板堆石坝.     

宽敞河谷混凝土拱坝方案优选分析

本文以某拱坝枢纽为例论述了宽敞河谷混凝土单曲拱坝与双曲拱坝各方案运用考虑扭转作用的多拱梁法进行数值分析的结果。表明坝址河谷宽高比L/H大于3接近4的宽敞河谷可不建重力拱坝,而建较薄的双曲拱坝。由于其坝体应力分布合理、安全储备高、节省投资和材料,因而具有实用意义。     

混凝土重力坝剖面优化设计的数学模型研究

混凝土重力坝的实用剖面优化设计是根据安全、经济和强度要求,通过分析计算,选择一个体积最小、施工方便的剖面形态和轮廓尺寸。本文建立了混凝土重力坝结构优化设计的数学模型和优化设计的VB软件,并应用该软件对工程实例进行了优化设计,结果证明该优化设计方法及软件具有较好的工程实用性。     

重力坝抗滑稳定的结构可靠度模型

通过对重力坝的受力分析,得到结构的荷载效应S及结构的抗力R。为建立重力坝抗滑稳定的结构可靠度模型,文章根据结构可靠度理论,建立了功能函数Z与R、S之间的直接关系,即Z与上、下游水位H1、H2之间的直接关系,从而分析结构是否满足可靠性要求。推导的结果还表明了,可以适当的通过增加上、下游坝坡坡率来增加Z的值。     

重力坝抗震动力可靠度分析

论述重力坝抗震动力可靠度分析中的几个基本问题，即地震作用下坝可靠度计算，地震发生概率的估计方法以及坝经历一次地震作用的抗震动力可靠性计算等，还以华北某重力坝为例说明其计算方法，结果表明，用抗震动力可靠度判断重力坝可靠性是适宜的，推荐的两种方法都能较正确地估计地震发生概率。     

重力坝体系可靠度探讨

根据重力坝横缝设置和处理的不同．将重力坝结构体系分为各坝段独立和相联系的不同的２种结构体系，前者为串联结构体系，后者为并联结构体系，用相应的可靠度公式加以近似处理后，用来分析重力坝体系可靠度．通过工程实例的剖面可靠度和体系可靠度分析比较，得出了对重力坝设计和施工有益的启示