横泉水库大坝渗流及稳定设计

以横泉水库大坝为例,运用有限元法对碾压均质土坝的渗流进行分析计算,同时运用简化Bishop法对碾压均质土坝的坝体稳定进行分析计算,为其他土坝的渗流及稳定安全分析提供了可供借鉴的资料。     

对一个无粘性土坝折线法边坡稳定计算公式的分析与讨论

对于寻求无粘性土坝坝身内具有最小稳定安全系数的折线滑裂面以及相应的最危险水位,通常是藉助某一个近似公式,例如下述公式(A),并通过试算法来获得.然而用该公式却得不到予期的结果.按照该公式,通过本文的分析及算例,只能给出具有最小稳定安全系数的滑裂面是在坝面而不在坝身内,且与水位无关.这是试算法不易发现的,本文提出仅供讨论.     

水位下降时均质土坝非稳定渗流的分析

对于均质土坝,水位下降易使坝坡内外水压不平衡,形成不利坝坡的非稳定渗流而导致坝坡失稳,并对土坝安全造成隐患。为了研究库水位下降产生的非稳定渗流对均质土坝坝体边坡稳定性的影响,本文利用有限元分析方法,通过对不同参数不同取值的算例分析了均质土坝在库水位下降时的稳定性情况,结果表明:库水位下降易形成对上游坝坡稳定不利的逆向渗流,对于均质土坝坝体的稳定性影响较大,当渗透系数为1×10-4cm/s,水位下降速度超过1 m/d时,坝体内浸润线变化极小,水位下降速度达到下降标准。     

均质土坝防渗加固施工技术及质控研究

我国水利项目之中最常见的坝型就是均质土坝,但是均质土坝多建设于建国初期,由于技术以及资金等条件的限制,均质土坝的质量存在一定的问题,在实际使用过程中经常出现渗漏现象。针对这一问题必须采取有效的措施防止均质土坝渗漏,本文对均质土坝防渗加固施工技术及质控进行了研究,旨在有效地加固大坝,从而保证水库的正常稳定运行。     

岩石非均质度与热破裂的相关性分析

岩石的热破裂具有普遍性的特点,但不同岩石的矿物组成造成岩石热破裂具有不同的特征.通过研究岩石的非均质特征确定矿物非均质参数,结合岩石的热破裂特征对岩石在细观条件下的热破裂特征与岩石非均质度之间的关系进行研究,分别给出岩石矿物的质量非均质度Mn与体积非均质度Vn的定义,通过分析给出岩石非均质度与热破裂门槛值K的拟合公式.结果表明岩石的热破裂门槛值与岩石非均质度具有显著的相关性.     

非均质各向异性油藏水平井产能新解及其影响因素分析

根据水电相似原理,引用物理学中关于点电荷在不同介电常数的无限空间中位场求解方法,将其运用到存在非均质边界的无限大地层中。通过保角变换推导了带角度水平井势函数,并采用镜像反映法等效消去了非均质边界,从而推导出一种求解非均质各向异性油藏水平井产能的新公式,且分析了非均质系数、水平井中心距非均质边界距离、各向异性系数对产能的影响。最后通过实例验证,该公式精确度高、计算简单,可用于确定非均质各向异性油田水平井产能。     

土坡稳定可靠度指标分析

提出了一种适用于均质粘性土坡的定积分解法 ,用实用的优化方法计算土坡稳定的可靠度指标 ,并分析了土坡可靠度的一些规律。所用计算公式直接在基本变量空间求解 ,避免了求偏导数和正交变换工作。由于稳定分析时最危险滑弧事先并不知道 ,因此用优化方法求可靠度指标具有巨大优越性。利用 Excel中的规划求解器求解了安全系数和可靠度指标。     

梅逊增益公式参数在方块图中的定义和说明

在自动控制理论中,梅逊增益公式用于求解复杂的信号流图传递函数是很有效的.但求解复杂方块图的传递函数须将方块图转化为信号流图才可应用梅逊增益公式.分析了信号流图与方块图之间的内在关系,对梅逊增益公式中的参数在方块图中进行了定义和说明,定义了方块图中互不接触的概念.提出了直接将梅逊增益公式用于求解复杂方块图传递函数的表述.     

非均质粘弹性地基动力柔度系数简化分析

应用样条半解析法求解非均质粘弹性地基的动力柔度系数,将地基划分为有限个水平层单元,位移函数表示为一次样条函数与Fourier级数的乘积形式、根据复阻尼理论的Lagrange方程,将问题归结为求解若干次低阶复代数方程,通过数值分析讨论了地基非均质性、介质本身粘性阻尼比等参数对地基响应的影响。所建议的方法是具有良好精度的有效计算方法,可以应用于大型建筑物与复杂地基的动力相互作用分析。     

吉林省柳河县大迫子水库工程坝型比选设计

本文首先分析坝址区地形地质条件和建筑材料,对坝型确定为均质土坝与混凝土重力坝进行必选,通过对土坝方案和混凝土重力坝方案优缺点及投资进行比较,坝型选定为均质土坝。     

粘性土地震土压力的一般性计算方法

本文对粘性土地震土压力,提出一种破裂面采用园弧面假定的一般性计算方法,首次导出两种在电算中可自行互相校核的一般性公式,它便于考虑多种因素的影响.本文所采用的静力假定和园弧假定吸取了动力研究的合理结论,使计算所得主动土压力分布图比较接近有限元法分析的动力结果.文中通过不同地震烈度条件下的算例,对园弧假定同平面假定的粘性土压力及其合力作用位置作了比较,文末得出了初步结论.     

一类k步k+2阶的二阶导数方法

Enright方法是一类后步后 2阶的二阶导数线性多步法,其中1-7步法公式都具有刚性稳定性,适用于刚性方程组求解.寻找到一类非Enright类型的可用于刚性方程组求解的k步k 2阶的二阶导数线性多步法,其中1-8步法公式都具有刚性稳定性且稳定区域比同阶的Enright方法大.数值实验证明了这类公式对刚性方程问题有效.     

水平气井非均匀产剖储层-井筒压降耦合模型

为了准确得到非均质储层水平气井井筒内压力分布情况,结合水平井筒变质量流的压降公式、裂缝渗流的产能公式和产剖测试分析.建立了水平气井非均匀产剖储层-井筒压降耦合模型,通过微元法将非均质储层转化为均质储层求解模型.该模型将井筒水平段压降分为环空回流段和套管变质量流段两部分压降进行计算,同时考虑了摩擦压降、加速度压降和重力压...     

铁矿排土场挡土坝稳定性数值分析

利用矢量化的某铁矿排土场边坡原地表地形图在AUTOCAD中形成原地表三维立体图.平面计算的模型为三维立体模型的剖面.在自重荷载的情况下考虑地下水的组合,用ANSYS有限元分析软件对32°边坡和挡土坝进行了简化为平面应变问题的应力和位移场的分析.排土场边坡位移都很大,这主要是因为排土场高度较大,变形较大是合理的;地表水和地下水的控制是提高排土场稳定性的极有效的措施.对挡土坝而言,主要关注坝踵区的应力状态和变形的大小与方向,同时根据材料的抗拉强度与实际拉应力的比值给出的可供参考的安全系数.在构筑了挡土坝的条件下32°坡角的排土场边坡是稳定的.在排土场边坡的坡脚修建挡土坝既有利于边坡的稳定性,又有利...     

均质土坝围堰在水利工程中的应用

均质土坝围堰是水利工程中挡水围堰比较常用的一种形式,也是工程实施中重要的施工措施,其工程量、施工时间和工程造价占了很大的比重。该文以张家港市四干河闸站改建工程为例,简要介绍了工程概况及地质和特征水位情况,提出了均质土围堰的具体设计方案,介绍了围堰填筑施工工艺流程,并就均质土坝在围堰工程中的施工技术以及围堰防护措施进行了探讨。     

斜拉索粘性剪切型阻尼器的简化设计方法

斜拉索的粘性剪切型阻尼器减振设计需要求解二阶微分方程组,计算工作量很大.针对此问题,给出了一种基于经验公式的简化设计的方法,由室内及实桥试验证明,利用此方法设计的阻尼器具有优良的减振性能,可满足工程设计要求.     

论闸下冲刷的计算

本文探讨了闸下各种情况冲刷的计算问题。对于无粘性土质河床的闸下级流冲刷,视作推移质运动平衡问题处理,导出了一套计算冲刷平衡水深、河宽及河底纵坡降的公式。对于无粘性土质河床的闸下急流冲刷,则根据动床模型系列试验数据,分析得到了计算最大冲刷平衡水深的回归公式。对于粘性土质河床的闸下缓流或急流冲刷,引用了当量粒径的概念,将其化为和该粘性土具有同等抗冲能力的无粘性土质河床冲刷问题求解,并据有关资料分析得到了由粘性土凝聚力指标求取当量粒径的简捷公式。本文末还给出了算例。     

基于矩张量分析的花岗岩破裂声发射特征试验

基于声发射定位技术和矩张量分析方法,对在单轴加载条件下岩石破裂过程中的裂纹破裂机制及时空分布特征进行试验研究.借助CAD软件展示不同破裂机制的声发射事件,直观反映裂纹破裂类型.研究结果表明:单轴压缩加载试验中,花岗岩试样破裂以剪破坏为主,但岩石微裂纹的破裂类型所占比例并不固定,岩石内部微裂纹破裂类型与岩石材料的力学环境有关;花岗岩作为一种脆性岩石,破裂不符合格里菲斯强度准则认为的脆性材料都是拉伸破坏的基本观点,证明格里菲斯强度准则对于均质度不高的脆性岩石的适用性有一定的局限;花岗岩单轴压缩试验中,试样的破坏类型与其应力水平没有关系,3种类型的声发射事件随应力增大的变化趋势相似.     

非对称满应力拱的优化

文献[1]解决了对称满应力拱在外荷、自重和拱顶复盖层重作用下的优化问题。本文在文献[1]的基础上,继续研究了在外荷与自重作用下非对称满应力拱的优化问题。由于结构的非对称性,此问题的数学表达式变得极为复杂,给求解带来很大困难。本文在公式的推导上作了一些技巧性的安排,方使问题得解。所获得的解答均是闭合分析解,当退化到对称拱时,可回到文献[1]的结果。     

抽采钻孔损伤机理分析及高效封孔材料研制

为明晰钻孔破裂区漏气的本质原因,考虑煤岩的非均质性及瓦斯渗流作用,采用理论分析和数值计算方法,构建煤层钻孔围岩损伤数学模型,探讨煤层瓦斯抽采钻孔的损伤破裂机理.研究结果表明:提出的数学模型可较好地描述煤岩的损伤破裂;由于煤岩的非均质性,钻孔周边的损伤区域并非均匀分布,渗透率损伤区域呈现类似裂隙发育的形态;孔内支护压力可提高钻孔稳定性,减少钻孔围岩损伤区域,渗透率的损伤情况显著得到抑制.研制一种膨胀型高效封孔材料,与传统水泥材料相比该材料可产生显著的膨胀力.工业试验表明:采用该封孔材料可使得瓦斯抽采浓度提高约10%.研究结论显著改善了瓦斯抽采效果.