水布垭超高混凝土面板堆石坝的长期变形特性

高应力下堆石料具有显著的流变特性,堆石料流变常对高面板堆石坝的安全运行造成影响.基于大坝完建期变形反分析所得的坝体填料参数,采用一种新的能模拟高压下堆石料流变特性的幂函数流变模型,对目前世界同类坝最高的水布垭面板堆石坝进行了三维流变分析,研究了蓄水后大坝的长期应力与变形特征.研究结果表明:考虑堆石料流变后,坝体变形有明显的增加;面板法向应力基本无变化,顺坡向拉应力范围及量值均减小,压应力增大,坝轴向拉应力和压应力均增加;面板法向位移(挠度)分布规律不变,量值增加,顺坡向位移等值线形态发生变化,坝轴向位移增加;面板坚缝和周边缝的变形均有所增大.     

三板溪面板堆石坝面板裂缝成因分析

采用钢筋应力计、无应力计、应变计、温度计、裂缝计等监测仪器对三板溪混凝土面板堆石坝进行监测,研究三板溪混凝土面板堆石坝在施工期和运行期的应力、变形分布规律,分析混凝土面板产生结构性裂缝的可能原因。监测资料分析结果表明:导致面板水平施工缝挤压破损的直接原因是面板水平缝缝面压应力过大和结构上的缺陷;从外部运行环境看,首次蓄水水位上升过快引起大坝变形速率过大,面板偏心受压,最终导致面板水平缝挤压破损。     

河谷地形对面板堆石坝应力位移影响的分析

本文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,采用三维有限元分析方法计算了不同河谷宽高比时大坝的应力和位移。结果表明河谷地形对于大坝应力和位移特性有显著影响。河谷宽高比减小后,坝基对坝体的约束作用加强,导致：（1）坝体的变形减小;（2）面板的挠度随之减小;（3）面板顺坡向应力出现了拉应力从而增大了面板出现拉裂缝的可能性;（4）面板顺坝轴向拉应力减小,顺坝轴向压应力则出现先减小后增大的趋势;（5）面板周边缝张开量明显减小。     

采用挤压式边墙结构的面板堆石坝的动力反应分析

本文通过数值模拟方法研究采用挤压式边墙结构的面板堆石坝的地震动力反应;选取沈珠江等效粘弹性动力模型及其残余变形模式模拟坝料的动力特性,通过挤压式边墙概化数值模型描述挤压式边墙结构的静动力特性,对高烈度条件下采用挤压式边墙结构的公伯峡面板堆石坝进行了地震动力反应分析;计算了这一采用新型结构的大坝的坝体和面板的动力响应,包括坝体的动变形和残余变形、面板的应力变形和周边缝变位情况等。     

水布垭超高混凝土面板堆石坝的运行性状

已建的清江水布垭面板堆石坝高达233m,是目前世界上最高的混凝土面板堆石坝.对堆石体采用"南水"双屈服面弹塑性模型,采用实际的坝料分区与填筑过程,根据施工期的坝体沉降曲线,对坝体填料的参数进行了反分析.在此基础上对大坝的应力与变形特性进行三维弹塑性数值仿真分析,模拟面板堆石坝的实际填筑过程和蓄水过程,对大坝的运行性状进行研究.研究结果表明:对于233m的超高混凝土面板堆石坝,正常运行期,坝体变形较大,不考虑堆石体流变时.坝体最大沉降为2.29m,最大水平向位移为58.5cm.面板最大挠度为72.9cm,顺坡向位移最大为6.4cm,顺坡向出现拉应力,最大值超过4.0MPa.面板竖缝的变形不超过10mm,周边缝的三向变形不超过20mm,均在止水结构可承受的范围内.     

紫坪铺面板坝震后坡面残余应变分析

紫坪铺大坝是世界上第一个遭受强震的百米以上的面板堆石坝,在"5.12"汶川地震中有明显的局部损伤。本文采用有限元数据平滑方法,对大坝位移监测数据进行处理,得到了大坝下游坡面的永久应变。分析了大坝在地震中裂缝发生的部位和原因,表明坡面残余压应变集中是导致面板垂直挤压裂缝的主要原因,坡面残余拉应变过大引发周边缝张开和坝面张裂缝。     

应力路径对堆石变形特性的影响

本文应用龙滩水电站和十三陵抽水蓄能电站两座面板堆石坝的堆石料,近似模拟大坝填筑、水库蓄水和库水位下降时的应力路径,研究了坝体内的应力状态。试验结果表明：对面板坝而言,大坝在施工期和运行期坝轴线上游部位处的堆石变形模量比常规三轴应力（σ３＝ ｃ）条件下得出的变形模量大,而以往一些工程在进行坝体有限元计算时未考虑这一特点,采用的堆石变形模量偏小,这是计算周边缝位移及面板法向位移比实际值偏大的主要原因。     

钢筋混凝土面板堆石坝抗震试验研究

本文介绍了梯形河谷中,刚性基础上钢筋混凝土面板堆石坝动力模型试验结果。研究探讨了面板与堆石体的地震响应及相互作用规律;初步揭示了混凝土面板堆石坝地震破坏的主要特征。试验表明,面板与堆石体的相互作用,降低了坝体的地震加速度响应,有利于上游坝面的抗震稳定性。     

狭窄河谷地形对200m级高面板坝变形和应力的影响研究

目前，世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法，结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1．88的225m高的面板堆石坝，对坝体的变形和应力进行数值计算，对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的问题进行了探讨。分析了狭窄河谷的拱效应对大坝的变形和应力的影响，建议了相应的工程措施。     

钢筋混凝土面板堆石坝三维非线性有限元动力分析

本文根据现代钢筋混凝土面板堆石坝的特点,提出三线非线性有限元静力动力分析方法。在分析中,考虑了堆石材料的非线性、堆石与面板接触面的非线性,面板的伸缩缝和周边缝内止水连接材料的非线性,考虑了坝——水的动力相互作用。在动力分析中,输入三个方向的地震加速度过程线,在逐步数值积分和迭代时,各时段均改变动力参数和自振频率。采用空间等参单元,对某坝作了实算,提供了坝体及面板的三向静动变形和应力、伸缩缝和周边缝的三向静动变形等成果,并提供了面板的抗震稳定安全系数过程线。     

堆石坝面板收缩性贯穿裂缝的理论分析及防裂措施

堆石坝面板的裂缝主要源于因温降和干缩引起的收缩。当面板的收缩变形受到约束后会产生拉应力而导致裂缝。本文推导了面板收缩后受堆石体及侧面先浇块约束时沿断面拉应力分布的解析解，求出最大拉应力断面位置及应力值与底面及侧面约束的关系。数值结果表明，面板与堆石体之间的凝聚力及先浇块的侧面约束是引起裂缝的重要因素。根据本文的理论分析提出了无贯穿性收缩裂缝的设计准则及相应的工程措施。     

基于灰色理论的高面板堆石坝沉降预测研究

基于灰色系统理论,建立了进行高面板堆石坝坝体沉降预测的GM（1,1）模型,并用该模型对公伯峡面板坝的坝体沉降进行了灰色预测,结果表明,运用该模型对高面板堆石坝的坝体沉降进行预测是可行的,预测结果也是较为合理的     

水布垭面板堆石坝变形反馈分析

根据水布垭面板坝实测变形,在试验参数基础上采用神经网络和遗传算法反馈得到堆石料的清华K-G模型参数,对大坝蓄水后的变形和应力进行分析.预测认为,正常高蓄水位下坝体最大沉降约为坝高的1%,面板最大法向位移约为457mm,应力状态表现为河谷部位受压,周边坝肩部位受拉,接缝体系的变形都在止水承受能力以内.     

在面板周围应用接触单元研究非岩基趾板对面板应力变形的影响

本文以山东泰安抽水蓄能电站上池的混凝土面板堆石坝作为研究实体,在面板与趾板之间,面板与面板之间,面板与垫层之间,河床部位的趾板与垫层之间,趾板与趾板之间采用接触单元,对堆石坝进行三维非线性有限元计算,研究分析河床坝段趾板建在堆石体上对面板应力,变形以及周边缝位移的影响,计算结果表明,这些应力和位移是趾板建在岩基上的一般面板堆石坝有不同的变化规律,但尚未超出一些已建工程相应的实测值。     

高堆石坝面板随机动力分析和抗震效果研究

强震作用下,高面板堆石坝面板中上部会产生较大顺坡向拉应力,可能导致面板开裂。已有研究表明,针对顺坡向拉应力较大的区域设置永久水平缝可有效降低该应力,而以往对于其抗震措施效果的研究多采用单一地震动进行确定性分析,缺乏考虑地震动过程不确定性对抗震措施效果的影响。本文以300 m高坝为例,基于随机动力方法,确定了面板顺坡向高拉应力区,并对水平缝设置长度进行讨论。联合广义概率密度演化方法,分别选择特定方向和典型单元对水平缝影响区域和顺坡向拉应力的降低作用进行研究,结果相互验证。从概率角度表明了水平缝抗震效果,并为其他抗震措施效果的研究提供新的思路。     

堆石料动力特性参数对面板堆石坝三维非线性地震响应的影响

本文通过变化堆石微小应变下的剪切模量以及剪切模量衰减曲线和阻尼比递增曲线的取值范围,利用三维等价线性有限元动力分析方法研究了材料动力特性对于高混凝土面板堆石坝的地震反应的影响,多种方案的计算结果对比分析表明,坝料的动力特性对于面板堆石坝等效线性振动体系特性,堆石体地震响应与面板动应力等具有显著的影响。     

堆石坝料压实监测指标影响因素及适用性分析

实时压实监测技术已成为堆石坝碾压质量控制的有效手段。但是面板堆石坝坝料种类多、不同坝料组分区别明显、施工工艺差异大，故而不同施工工艺对压实监测指标的影响，以及监测指标在不同坝料分区的适用性有待进一步研究。结合现场碾压试验，分析了碾压机行进方向、振动模式及坝料类型对压实监测指标的影响，发现碾压振动频率是其主要影响因素；同时发现包含更多碾轮加速度谐波分量的CCV指标对于不同面板堆石坝料有更好的适应性。基于上述分析，提出了耦合考虑频率的CCV指标来表征面板堆石坝不同坝料的压实质量。本文研究可为有多种坝料的面板堆石坝压实质量实时控制提供合适的监测指标。     

Effect of Mechanical Stresses on Characteristics of Chip Tantalum Capacitors

The effect of compressive mechanical stresses on chip solid tantalum capacitors is investigated by monitoring the characteristics of different part types under axial and hydrostatic stresses. An exponential increase of leakage currents was observed when stresses exceeded a critical value, which varied on average from 10 to 40 MPa depending on the part type. For the first time, reversible variations of leakage currents (up to two orders of magnitude) with stress have been demonstrated. Mechanical stresses did not cause significant changes of ac characteristics of the capacitors, whereas breakdown voltages measured during the surge-current testing decreased substantially, indicating an increased probability of failures of stressed capacitors in low-impedance applications. Variations of leakage currents are explained by a combination of two mechanisms: stress-induced scintillations and stress-induced generation of electron traps in the tantalum pentoxide dielectric.     

接触面弹塑性损伤模型在面板堆石坝应力变形分析中的应用

本文建立粗粒土与结构接触面弹塑性损伤模型及其数值格式，可以较好地描述垫层料等粗粒土与结构接触面的静动力学特性；编制程序，模拟接触面试验结果，采用不同接触面模型及参数对某高面板堆石坝的应力变形进行三维有限元分析。面板与垫层料接触面的本构模型及参数对面板应力变形影响很大，接触面弹塑性损伤模型及其数值格式适用于面板堆石坝的应力变形分析，不仅能够较为合理全面地描述土与结构接触面的体应力应变关系、剪应力应变关系及其耦合力学特性，而且还能模拟混凝土面板和垫层土接触面之间的滑移和脱开的不连续性。     

砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析

结合原型观测资料和数值方法分析和评价建于砂砾石地基上苗家坝面板堆石坝的变形和应力特性,进而总结砂砾石地基上面板堆石坝的行为特性并与典型大坝(修建于基岩上的面板堆石坝)结果进行对比分析。原型观测结果由大坝详细变形监测系统获得,覆盖大坝施工阶段、蓄水阶段和一年运行期。为了全面获得大坝施工期和运行期变形和应力特性,并对大坝长期变形进行预测,基于参数反演结果对大坝进行三维有限元分析。比较分析表明,大坝原型观测结果与数值计算结果吻合良好。苗家坝面板堆石坝变形和应力特性表现良好并趋于稳定。另外,对包括苗家坝在内的12个已建砂砾石地基上面板堆石坝实测变形进行了总结归纳分析并与典型大坝结果进行比较。结果表明,砂砾石地基对面板堆石坝行为特性具有显著影响,大坝沉降和面板挠度显著大于典型坝结果,且最大值位置呈现向下移动的趋势。