岳城水库土坝库水降落渗流与地震共同作用分析

本文研究了岳城水库土坝在库水位降落时坝体渗流和地震液化变形共同作用下的静力状况、动力状况和稳定情况。采用著名的加权剩余值法和等参数有限单元法,对坝体进行非线性静力分析和非线性有效应力动力分析。考虑了地震期振动孔隙水压力的产生及其随着时间的变化、振动残余变形及其随着时间的增长、震后孔隙水压力的消散与扩散,震后残余位移。用有效应力法对坝坡进行了稳定分析。文末列出一系列计算结果,并对该坝静力和动力稳定性进行了评价。建议了提高稳定性的措施。     

1976年7月28日唐山地震时密云水库白河主坝有效应力动力分析

本文采用二维有效应力动力分析方法分析了1976年7月28日唐山地震时密云水库白河主坝斜墙砂砾石保护层滑落的原因。文中对于计算模式和计算方法也作了较系统的阐述。用等参数静力有限单元法计算了白河主坝的非线性静应力,用等参数动力有限单元法计算了非线性动应力、反应加速度、振动孔隙水压力的产生、扩散和消散过程及其不同时刻的分布规律、地震引起的沉降(残余垂直位移)及其与时间的关系。最后,结合算出的孔隙水压力对保护层作了一般的稳定分析。分析结果指明,白河主坝砂砾石保护层滑落的原因是:在地震剪应力作用下保护层内积累了大量的残余孔隙水压力,导致保护层与斜墙接触面的有效应力减小,抗剪强度大量降低之故。     

砂土振动孔隙水压力的研究

一、引 言 目前在分析地震荷载下地基与堤坝的液化势和抗振稳定性时,常采用不排水条件下的总应力法.但对于排水条件较好以及振动时间较长的情况,则在振动期内不仅产生振动孔隙水压力(即超静水孔隙水压力.以下同),往往还伴随着孔隙水压力的消散与再分布.此时以采用有效应力法分析为宜. 以有效应力法分析水平土层和土坝,在地震水平剪应力作用下的液化势以及稳定问题,已有一定的研究.土体中扎隙水压力的分布规律可按具有孔压源项ψ的固结微分方程表示:     

饱和砂土的动力渗流变形计算

(一)原文作者用非线性平面有限法,按有效应力原理对饱和砂土进行地震反应分析,同时考虑了动孔隙水压力扩散与消散及残余变形,提出了相应的计算方法与电子计算机程序,并附有算例。这类问题是近年来国际上用有限元法对地震液化进行计算研究的重要课目,本文作了进一步的发展与改进。本方法可计算地震时饱和砂层中任一点的加速度、动剪应力、动剪应变、动孔隙压力消长及土体变形的过程线,可供地基、土坡、堤坝等实际工程抗震设计的应用。     

坝基粉煤灰透水层的动力试验及分析

结合洛河电厂二期灰坝工程设计，对利用粉煤灰作为灰坝与复合地基之间的透水层材料进行动力试验及分析。在前期所做的透水层粉煤灰静力试验基础上，对动力试验方案进行优化，筛选出透水层粉煤灰满足液化强度要求的级配、相对密度，建立了透水层粉煤灰不同围压时的统一液化公式。利用最大孔隙水压力对孔隙水压力进行归一化，提出粉煤灰振动孔隙水压力公式和动力残余应变公式。在试验基础上，提出了粉煤灰坝的动力有限元计算方法，在粉煤灰的非线性应力应变关系中引入了振动应变项，从而可计算出地震期间和地震后透水层粉煤灰孔隙水压力的增长、扩散和消散及土的残余变形发展的全过程.调试了适合粉煤灰与黏土共同作用在灰坝内的二维、三维动力协同分析方程，对灰坝的两种工况进行二维有效应力动力反应计算分析，证明了粉煤灰取代砂子作为透水层材料是完全可行的。     

尾矿高堆坝地震反应的综合分析与液化计算

本文采用了三种方法对德兴铜矿4号尾矿高堆坝(坝高186米)进行了地震反应的综合分析与液化计算。这三种方法是:总应力动力反应分析,不排水有效应力动力反应分析,排水(考虑孔隙水压力消散和扩散)有效应力动力反应分析。在分析中都考虑了尾矿材料的静力非线性和动力非线性。通过三种方法的综合分析,对该坝的静力稳定性以及在8度和9度地震运动下的抗液化稳定程度作出了评价。     

高面板坝三维真非线性地震反应分析方法及模型试验验证

基于所建立的土石料三维黏弹塑性动力本构模型,并采用新型三维各向异性有厚度薄单元来模拟面板和堆石的接触面特性,结合考虑孔隙水压力的消散和扩散的有效应力分析方法,开发了高面板堆石坝地震反应分析的三维真非线性有效应力分析方法。通过典型坝例分析,比较了真非线性分析与等效线性分析结果的差异,表明真非线性方法较真实地反应了结构的地震反应,而且能够直接计算出坝体的残余变形,在理论上更为合理。采用模型坝土石料低应力状态下实测的静力和动力特性参数,对三维模型坝进行了地震反应分析,并与相应的大型振动台模型试验结果进行了对比分析,两者结果相当一致,验证了研究所提出的计算方法的可靠性。     

饱和砂土的动力渗流变形计算

对地震作用下饱和砂土的孔隙压力和残余变形,作者曾根据孔隙水封闭在骨架中的假定提出一个有限单元的计算方法.本文将考虑孔隙水压力的扩散和消散,对饱和砂土同时进行动力渗流和变形计算. 整个计算过程分为地震阶段和震后阶段,每个阶段再划分若干时段.在第一个阶段中,每个时段需要同时进行动力反应分析及静力计算,震后阶段只进行静力计算.动力计算采用非线性等价粘弹性体模式.动力剪切模量和阻尼系数按修正后的哈丁(Hardin)等人的经验公式计算,并考虑动压应力与动剪应力的共同作用.文中建议了一组计算动力作用下残余体积应变和残余剪切应变增量的经验公式.静力计算按皮奥(Biot)固结理论同样的办法处理,并用初应变法把应变增量化为结点力. 作为算例,文末给出了砂层水平振动的计算结果.     

土动力学试验与计算研究

以自行研制的大型电液伺服粗粒土动静三轴试验仪为工具，对砂砾石、掺砾土两种粗粒土的试验资料作了较深入的研究，提出了供动力分析使用的振动孔隙水压力和残余应变数学模型，考虑初始剪应力影响归纳了指数函数型表达的超静孔压增长规律和残余剪切变形规律。在三维有效应力有妇元法中，运用上述模型对地基土的地震反应进行分析，不但可模拟土体孔压和永久变形在地震过程中的变化情况，而且能够对地震过后一段时间的变化进行模拟。     

大石河尾矿粘性土的动力变形和强度特征

本文论述了采用动三轴仪对大石河尾矿粘性土的动力不排水特性的试验研究成果，研究中，考虑了不同应力状态下，大石河尾矿粘性土的动力变形、动孔隙水压力的发展和强度的变化，并对其动强度修正系数Ｋα和Ｋσ进行了探讨，本文还系统研究了尾矿粘性土振后应力－应变关系和残余强度特征。