混凝土面板堆石坝的面板单元类型研究

本文根据混凝土面板堆石坝的特点,在三维非线性弹性有限元计算中,对面板的单元型式采用了两种方案进行比较分析:一为薄板单元方案;一为等参单元方案。为了使面板与坝体相互作用,本文改进了薄板单元的数学力学模型:在薄板单元的四角设短刚臂,其长度等于薄板厚度,其端点与接触面单元和缝间连接单元的结点相连,以传递因坝体变形而导致面板发生的力矩和转角。通过例题计算,认为用等参单元计算的成果能较好反映实际情况。而由于薄板单元与其相邻单元的边界位移模式不协调,故出现较大误差。只有单元尺寸划分得很小,才能消除此误差。     

无单元法在对称叠层板稳定问题中的应用

基于Kircihhoff板理论和移动最小二乘近似函数,进一步研究无单元Galerkin(EFGM)方法在对称叠层板稳定问题中的应用.分析中,本质边界条件采用罚因子法施加,对称叠层板的无单元法几何刚度矩阵由最小二乘法和变分原理得到.通过各向同性板和对称叠层板的数值算例及与其他方法的比较,表明采用EFGM法求解对称叠层板稳定问题具有收敛性好、精度高等一系列优点.     

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。     

地基板无单元法节点分布方案研究

针对基于滑动最小二乘法的板弯曲无单元法进行研究.通过弹性地基板的具体算例,探讨了不同节点的分布方案与指数型权函数影响域大小对板挠度和内力计算精度的影响,并给出了合理布置节点的方案.其对于板弯曲无单元法的进一步研究与应用,具有积极的意义.     

混凝土面板堆石坝模糊优化设计

探讨了混凝土面板堆石坝断面设计中的模糊性不确定因素，并定义了对应的隶属函数，提出了该坝型的模糊优化设计的数学模型。算例表明，模糊优化的成果合理可靠，且比常规优化具有更高的经济效益。     

浅谈挤压墙在混凝土面板堆石坝中的应用

挤压墙固坡施工技术是混凝土面板堆石坝上游施工的新方法,因其替代传统工艺中的超填、削坡、修整、碾压及坡面防护等施工工序,不但加快了施工速度,而且提高了施工质量,并首次应用到黄河公伯峡面板堆石坝工程中,开创了国内挤压墙施工技术应用的先例。     

无单元迦辽金法在对称叠层板屈曲问题中的应用

无单元法是一种新的数值算法,它信息处理简单,其基本思想是在计算域上用一些离散的点由最小二乘法来拟合场函数,从而摆脱单元的限制.因为它应用了滑动最小二乘法,所以与有限元不同,它的近似场函数不一定精确通过计算点,这会使计算稍趋复杂,但与这种方法带来的方便性相比,这点缺陷是微不足道的,因此这种方法愈来愈引起人们的关注.将无单元法用于对称叠层板的屈曲问题,通过计算不同边界条件下各向同性板和对称叠层板的屈曲荷载参数,验证了该法的有效性,且精度较高,有着广泛的工程应用前景.     

无单元法在平面热应力分析中的应用

采用无单元法对平面热应力问题进行了研究。首先从热应力边值问题出发,给出了与其等价的能量泛函的弱变分形式,并导出了无单元方法的计算公式。在此基础上,求解了平面稳态温度场的第一类边值条件的温度分布。并对其进行了热应力分析,取得了较好的数值结果。     

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。     

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。     

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。     

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.     

快速施工条件下基于变形法的混凝土坝应力分析

为提高混凝土坝的施工速度,可以采用厚浇筑层和短间歇期的快速施工方法。基于中国西南某大型碾压混凝土重力坝的快速施工过程,根据其施工期和初运行期的实测应变,采用变形法计算了混凝土应力,成果较好地反映了快速施工条件下混凝土坝施工期和初运行期的应力发展过程,对类似工程的施工有一定的参考价值。     

夕昌水库混凝土面板堆石坝施工及运行期有限元仿真分析

为研究夕昌水库混凝土面板堆石坝内的应力应变分布规律,对该坝进行了施工及运行期的参数化有限元仿真。仿真结果表明:施工期和运行期的最大沉降量分别为28.9 cm和36.6 cm,发生于标准断面约1/2处;施工期和运行期两侧坝体产生的水平位移,由于水压力的平推作用差别较大;竣工期坝体标准断面第一主应力最大值分别为1.46 MPa和1.56 MPa,第三主应力最大值分别为0.51 MPa和0.62 MPa。仿真结果基本符合混凝土面板堆石坝施工及运行期的应力应变规律。     

电磁场数值分析的无单元Galerkin方法

阐述了移动最小二乘无单元Galerkin方法的基本原理及实现过程,给出了权函数的选取原则,和基于Lagrange乘子法的边界条件处理方法,结合算例说明了该方法用于电磁场分析的有效性和计算特点,并着重研究了影响半径对计算结果的影响,计算结果表明,对于非均匀媒质,影响半径应在一个与高斯积分点有关的范围内取值,以避免媒质作用的“扩散”而降低计算精度。     

无网格伽辽金法在裂纹扩展计算中的应用

采用了一种基于t-分布的新型权函数，提高了无网格伽辽金法的计算精度；采用完全变换法处理本质边界条件，实现了本质边界条件在节点处的精确施加；针对裂纹扩展中的实际情况，对动态影响半径法作了进一步的补充和改进．算例验证了方法的正确性和有效性．     

基函数的阶数对无单元伽辽金方法精度的影响

无单元伽辽金(Element-Free Galerkin)方法是无网格方法中很重要的一种数值计算方法,利用无单元伽辽金方法求解二维稳态热传导方程,当选取基函数为线性基、二次基时,分别将数值解和解析解对比,分析了基函数的阶数对无单元伽辽金方法精度的影响,并说明无单元伽辽金方法是一种高精度的数值计算方法 .     

凹凸边界形状热弹性问题的自适应无网格法

为了解决具有凹凸边界形状的平面非定常拟静态热力耦合问题,采用无网格伽辽金算法(EFG)进行求解,使用移动最小二乘法构造形函数及拉格朗日乘子法处理本质边界条件(第一类边界条件),通过引入Voronoi邻接准则和后验误差式,对后续结果进行自适应优化;构建了一种新的适用于非定常拟静态热力耦合问题的EFG法自适应计算模型。为了验证计算模型的可行性,分别计算在二维混合边界条件下光滑与凹凸边界形状平面的温度场以及位移场的分布,并与有限单元法的计算结果进行对比,表征了有限单元法和无网格法计算结果的差异,验证了非定常拟静态热力耦合问题的EFG法计算模型的有效性和精确性。     

混凝土坝振动参数区间逆分析

考虑模态观测数据的不确定性，引入不确定问题求解的区间分析思想，建立了利用先验约束条件的混凝土重力坝动态参数的区间反演模型；并采用约束变尺度方法求解该反演模型获得待求参数的区间范围。以某大坝空库情形为例，在振动观测数据不完全的条件下，对该方法进行了考察。结果表明，在只有一阶圆频率和几个固定点处有一阶振型观测数据的情况下，可以可靠地识别出坝体混凝土和基础岩石的动弹性模量所在区间范围，该方法具有一般性，可以应用于一般结构振动参数识别问题。