面板堆石坝动力破坏计算方法研究

提出了面板堆石坝的动力破坏准则；利用有限元法对面板堆石坝进行动力破坏计算，可以得到坝体的潜在破坏区及其扩展过程。将该方法用于模型面板堆石坝的动力破坏计算，得到和模型动力破坏试验较为一致的结果，并用该方法计算了一座面板堆石坝在地震作用下的破坏过程。     

面板坝中堆石流变对面板应力变形的影响分析

根据所选用的包括流变的堆石本构模型及其反分析得到的参数,以Cethana坝为对象进行三维流变有限元计算,从理论上分析了面板堆石流变对面板的应力和变形的影响,指出堆石的流变对面板的影响是趋于危险的。这种影响是不能忽略的。     

面板堆石坝三维耦合非线性数值计算

基于发展的堆石料的静动力耦合模型，提出一种可以在加载过程中每一时步进行外荷载和位移的平衡迭代的三维有限元分析方法，一次性完成堆石坝的施工、蓄水、地震等渐近加载过程的数值仿真模拟．应用该方法对公伯峡面板堆石坝进行全过程的数值计算，得到坝体最大沉降为98．7cm，面板峰值动拉应力为5．36MPa；进一步说明计算得到的坝体静动态响应更接近实际情况．     

面板堆石坝应力与变形弹塑性有限元计算与分析

用沈珠江建议的双屈服面模型对洪家渡面板堆石坝进行了三维有限元分析 .计算中考虑到堆石材料的非线性和模拟运行过程 ,采用了逐级增量与不平衡力修正迭代相结合的算法 ,经与中点增量法的结果对比 ,表明该算法是有效的 .通过对堆石坝体在施工和逐级蓄水加载过程中的应力和变形分析 ,探讨了坝体中某些特定单元在运行过程中的主应力轴旋转状态 .对于坝体中部单元 ,在填筑过程中 ,主应力轴的偏转程度多在 10°以内 ;蓄水加载时偏转程度增加约2 0 % .而对于坝体上下游单元 ,主应力轴偏转则更加明显 .对τ σ3 平面、q p平面内的一些坝体单元的应力路径比较表明 ,不论是施工还是蓄水加载 ,q p 平面内的加载路径均较为明确     

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。     

面板堆石坝三维有限元分析

结合风水沟尾矿库二号副坝工程实例,对该坝进行三维非线性有限元分析,计算研究了坝体应力和变形,该选矿厂尾矿副坝坝体变形和面板变形不大,采用面板堆石坝的坝型是可行的.     

一座200m级高面板坝的变形和应力计算研究

利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中233m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行了预测。计算整理了面板的应变,结合已建类似工程的实测资料,对面板进行了初步的防裂分析。研究结果表明：蓄水期面板的应变极值与坝高的相关性不明显,但面板分期施工将导致其变形和应力更为复杂,需对大坝填筑的施工顺序进行优化设计;若采用合理的材料分区,且计算坝体的变形不超过限值,则面板坝方案在技术上是成立的。     

面板坝止水接缝的有限元模拟

钢筋混凝土面板堆石坝(简称面板坝)是最受坝工设计师欢迎的一种坝型,但其止水系统的设计十分关键。分析止水系统的方法因而也特别重要。针对目前用有限单元法分析面板坝常用Goodman单元模拟止水缝,而这种单元不能反映止水缝受力特点的缺点,本文提出了一种新的能反映止水缝特点的新型有限单元。这种单元已被笔者用于面板坝的有限元分析中。     

堆石流变对金钟混凝土面板堆石坝应力变形的影响分析

采用三参数流变模型,运用有限元法对金钟面板堆石坝进行三维流变分析,得到了考虑堆石流变后坝体、面板的应力变形.分析研究了堆石流变对混凝土面板堆石坝坝体、面板应力变形特性的影响.结果表明,考虑堆石的流变效应后,坝体变形有所增加,坝内拉应力区域变大,最大拉、压应力值有所增加;面板的挠度和轴向变形都有所增加,面板的拉应力区域和拉应力值也有所增加,而面板压应力区域有所减少,但最大压应力值却有所增加.     

关门山面板堆石坝二维地震反应分析

采用有限单元法，根据面板堆石坝（以下简称面板坝）构造和受力上的特点，提出了适用于面板坝动力计算模型，对关门山面板坝进行了空库与满库条件下地震反应分析和比较。     

金钟面板堆石坝应力变形三维弹塑性有限元分析

对金钟水利枢纽面板堆石坝进行了三维弹塑性有限元分析,模拟了坝体材料分区、填筑及蓄水过程和面板的分缝,采用双屈服面模型模拟堆石体的变形特征.根据数值分析的结果,对竣工期和蓄水期坝体堆石和面板的应力变形规律进行了讨论.     

面板堆石坝边坡稳定性可靠性分析及其应用

结合已有试验数据对堆石料的抗剪强度参数进行了统计分析，分别采用验算点法和统计矩法对面板堆石坝下游坝坡的稳定性进行了可靠性分析，结果表明了这两种方法在面板堆石坝边坡稳定可靠性分析中的适用性；进而以洪家渡面板堆石坝为算例，对其抗剪强度参数的统计量进行了敏感性分析，说明了对面板堆石坝边坡稳定性进行可靠性分析的必要性，对可靠性理论在岩土工程中的应用进行了有益的尝试。     

沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析

针对沥青混凝土心墙均质坝,运用非线性三维有限元法进行静动力分析.对大坝填筑与蓄水阶段分别进行模拟,并计算了沥青混凝土心墙坝动力响应,分析了坝高、动剪切模量、地震峰值加速度及地震波对心墙最大动剪应变的影响,总结了心墙应力与变形、动剪应变分布规律.结果表明:静力状态下,尤其是满蓄期,应重点关注心墙坝肩处、顶部和底部区域,且高心墙处于更不利的应力与变形状态.地震作用下,动剪应变最大值发生在河谷中央心墙顶部区域,但动剪应变幅值较小,一般不超过0.5%.     

基于堆石体各向异性本构模型的面板堆石坝三维非线性有限元分析

以金钟面板堆石坝为算例,用考虑了各向异性做出修正的E-μ模型进行计算.该模型考虑了蓄水期的主应力偏转问题,对不同加荷方向取不同的弹性模量和泊松比,与E-B模型相比其结果更为合理.     

面板堆石坝最大加速度放大倍数经验公式

对面板堆石坝进行三维动力反应计算分析,采用等价线性化模型以不同坝体高度、不同河谷形状为对象,研究了输入不同地震波坝体的反应.结果表明,在坝高相同、基础输入加速度不变情况下,随河谷宽度增加,坝顶坝轴线最大加速度位置由中间向两岸对称移动;对狭窄河谷,最大加速度在坝轴线中间坝顶部位,对宽阔河谷,最大加速度在靠近两岸的部位.对面板堆石坝地震反应加速度分布规律进行了统计分析,给出了计算坝体最大加速度放大倍数的经验公式,为实际工程中进行基于拟静力法的面板堆石坝抗震稳定分析提供了参考依据.     

纵向增强体土石坝的设计原理与方法

为提高土石坝的安全运行性能,提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体,这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力,得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁,主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式,并以此进行设计复核,进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。     

黄土高原微地貌之梯田三维建模方法探讨

目的探讨黄土高原地区主要的农业生态地貌——梯田的三维建模。方法以水平梯田为例提出了基于格网DEM的求值建模方法与基于剖面拟合的求值建模方法。结果以陕西省绥德县韭园沟流域为试验区,基于ARC／VIEW及ERDAS软件平台对两种方法进行了初步试验,成功地实现了梯田的三维建模,格网DEM求值法建模比基于剖面拟合的求值方法更准确、逼真地生成了水平梯田的三维模型。结论格网DEM求值法建模实现宏观地形与微观地貌的统一建模,真实表达和显示地形地貌。     

纵向增强体土石坝设计理论在方田坝水库中的应用

基于工程实践,提出一种新坝型——纵向增强体土石坝。该坝型以常规土石坝为依托,在其内部建造集防渗与受力为一体的混凝土刚性结构体(纵向增强体),使其成为"刚柔相济"的坝工结构。在进行变形分析计算时,理论上将此纵向增强体作为竖向固端梁,考虑其承受上、下游水荷载与坝体堆石的作用力,特别是堆石沉降引起的纵向增强体表层的下拉荷载作用,同时考虑到纵向增强体在坝体中分割了上、下游坝壳料连续的应力应变关系,在各种工况下的力学表现更接近于挡土墙作用。根据提出的"纵向增强体土石坝"设计计算方法,结合工程实践,重点介绍纵向增强体土石坝在四川通江方田坝水库设计中的应用。