用反分析方法研究堆石坝坝料的长期强度

通过对鲁布革心墙堆石坝运行期竖直变形预测资料的分析，建立大坝观测变形量与环境量之间的数学模型，分离出坝体变形的蠕变分量。对邓肯－张Ｅ－Ｂ模型中的参数Ｒ，Ｒｂ、ｎ，ｍ，Ｒｆ，ψｏ进行不同的组合，动用有限单元法将沉降计算值与实测值（扣除蠕变分量后）拟合，从而反演出坝料在不同时期的参数，认识到坝体地长期运行中由于坝料变得不断密实而使其长期强度随时间增长的规律。     

梅溪水库面板堆石坝原型观测资料反馈分析及大坝变形预报模型

根据梅溪水库面板堆石坝施工期和水库蓄水初期坝体的原型观测资料，对坝体应力变形分析所用的坝料计算参数进行了反馈分析，得出了坝体堆石料及坝基覆盖层的弹塑性应力变形计算参数。从统计模型的角度出发，研究了坝体变形长期预报模型，建立了考虑填筑分量和时效耦合作用的预报模型。     

梅溪水库面板堆石坝原型观测资料反馈分析及大坝变形预报模型

根据脂水库面板堆石坝施工期和水库蓄水初期坝体的原形观测资料，对坝体应力变形分析所用的坝料计算参数进行了反馈分析，得出了坝体堆石料及坝基覆盖层的弹塑性应力变形计算参数。从统计模型的角度出发，研究了坝体变形长期预报模型，建立了考虑填筑分量和时效耦合作用的预报模型。     

十三陵抽水蓄能电站上池面板堆石坝体的沉降变形

十三陵抽水蓄能电站上池钢筋混凝土面板堆石坝筑坝料风化严重，沉降变形量极大，通过从设计阶段对坝体沉降变形的认识到对坝体实测变形的较全面的分析和总结，得出如下结论：实测变形与实际填筑情况相一致，基本为上游坝体填筑较下游好，底部较上部好；大坝最大沉降发生在坝轴线附近的1／2坝高处；主压缩变形出现在施工期，坝料随填筑增高而不断发生破碎；坝体填筑完成后，坝体沉降变形仍在继续，这部分变形是蠕变变形．     

砾质土心墙料蠕变对坝体应力变形的影响

针对砾质土蠕变特性的研究成果较少,原因在于砾质土含有大量渗透性较低的细粒,大试样固结排水效果差,难以获得较好的蠕变试验成果。采用在砾质土大型三轴试样中钻孔灌砂以加速试样的排水固结的方法,进行了某高土质心墙堆石坝砾质土心墙料的蠕变试验,获得了砾质土心墙料的蠕变模型及参数,建立了高心墙坝的三维有限元模型,采用非线性有限元研究了砾质土心墙料蠕变特性对坝体应力变形的影响。研究成果表明:九参数幂级数蠕变模型能较好地描述砾质土的蠕变特性;上、下游坝壳的蠕变对心墙自身变形的影响较小,需要在坝体应力变形计算中考虑心墙料蠕变的影响;当心墙料的蠕变速率快于周围堆石体时,蠕变效应会进一步增加心墙拱效应,反之,蠕变效应会减小心墙拱效应。     

基于变异粒子群算法的大坝土料流变参数反演——以观音岩混合坝为例

观音岩水电站混合坝在竣工后发生了较大的流变变形,导致土石坝坝段在蓄水一个月后出现了裂缝。为分析坝体裂缝产生的原因,采用并行变异粒子群算法,根据观音岩混合坝竣工后的坝体沉降观测数据反演了筑坝堆石料和心墙料的流变参数。进一步根据反演参数进行了坝体的三维有限元计算,分析和预测了大坝在蓄水期和运行期的变形特性。结果表明,较大的蓄水期不均匀沉降及较大的坝体流变变形是坝体产生裂缝的主要原因。     

天生桥一级砼矶板堆石坝表面位移监测设计

天生桥面板堆石坝坝体表面变形监测网的布置原则是：α．能全面掌握大坝施工期、蓄水期和运行期的变形规律和变形量的变动范围；ｂ．与坝体内部变形观测和砼面板挠曲变形观测结合；ｃ．兼顾坝体下游坡所有观测房自身动态坐标的观测。坝面变形监测网由视准线８条、两端工作基点１６个、增设工作基点８个、坝面测点７６个和不同锈钢棒测点２４个组成。竖向位移采用水准仪观测，水平位移用视准线法观测。观测资料应认真检查并及时整理。     

软基黏土心墙堆石坝三维有限元沉降变形计算

团结水库大坝是位于软基的黏土心墙堆石坝，所面临变形控制难等设计难点，结合黏土心墙堆石坝坝体结构、坝壳料设计，借鉴已建工程经验提出软基抗变形工程措施。采用三维有限元软件建立了坝体、坝基的有限元计算模型，坝壳料的静力学本构采用了邓肯张非线性弹性E-B模型，计算分析了坝体竣工期与正常蓄水位时的变形量。结果表明：坝体在竣工期、正常运行期变形规律合理，黏土心墙不会发生水力劈裂。     

某砾石土心墙坝施工期安全监测分析

文章以某心墙坝的实际监测情况为例,结合监测仪器设计布置对仪器的运行情况进行分析。根据观测资料对施工期心墙孔隙水压力、应力以及沉降变形观测分析后得到:心墙在施工期产生的高孔隙水压力与填筑进度以及土料含水量大小密切相关,施工期将土料的含水量控制在最优含水量附近对心墙填筑有利。鉴于坝体沉降变形观测数据较其实际沉降量偏大,建议尽量对测斜管附近土料夯实以缩小观测数据与实际之间的差值。     

漳泽水库土坝沉降及裂缝分析

根据２０多年的观测资料，对漳泽坝的漏测沉降量采用差分法推算，并分析了坝体的变形。坝轴向倾度和水平应变，讨论了坝体出现横向裂缝的可能性。分析表明，在大坝正常应用条件下，坝体出现危险性横向裂缝的可能性不大。目前，坝的运行已进入基本稳定时期。     

高土石坝粘土心墙和复合土工膜防渗性能研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和防渗性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。以一座高为127.5 m的高土石坝为例,通过室内试验和三轴试验测得坝体材料的物理性质指标和邓肯张E-B模型参数,采用有限元计算方法,计算竣工期和渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝体应力、应变和变形以及大坝渗流量,并和粘土心墙防渗计算结构进行对比,并对复合土工膜心墙是否发生水力劈裂进行判断。结果表明:由于堆石体材料的流变性,引起了坝体的竖向位移和水平位移。复合土工膜心墙与粘土心墙相比,复合土工膜对降低坝体浸润线、减小坝体孔隙水压力均有显著作用,减小幅度在50%左右,且复合土工膜不会发生水力劈裂等不利问题。     

覆盖层上面板堆石坝筑坝材料反演分析与安全性研究

以双溪口面板堆石坝实测沉降监测资料为基础,通过基于免疫遗传算法的位移反分析法对堆石料E-B模型参数进行反演分析,获取了符合工程实际的模型参数。根据反馈分析得到的计算结果,采用邓肯-张弹性非线性E-B模型,分析研究了大坝竣工期及蓄水期的变形及应力分布状态,计算结果表明,大坝蓄水期位移增量较小,面板应力正常,大坝运行安全。     

中厚覆盖层上中低面板堆石坝应力变形分析

在中厚覆盖层上修建中低面板堆石坝目前较为普遍,其应力变形特性与深厚覆盖层上修建的高面板坝有较大差异,因此有必要进行研究。利用目前应用较为广泛的邓肯-张E-B模型,采用二维有限元分析法针对位于宽河谷中的双溪口面板堆石坝竣工期及蓄水期的堆石体及面板的应力变形特性进行研究。结果表明:相比竣工期,蓄水期坝体沉降、向下游的水平位移、大坝大小主应力、应力水平及面板挠度均有所增加,其中以面板挠度及大坝水平位移增加最为明显,挠度增加了16.61 cm,水平位移增加约1倍,沉降增加幅度约为8%,大、小主应力增加10%~20%,应力水平增加约50%。大坝在竣工期及蓄水期的应力及变形均在允许范围内,大坝运行正常。     

邓肯张E-B模型对中等高度面板坝沉降计算的适应性分析

结合某水库混凝土面板堆石坝坝体变形的二维非线性有限元计算,通过与实测沉降值的比较验证邓肯张E-B模型对中等高度面板坝沉降计算的适应性。计算结果表明,采用邓肯张E-B模型计算的坝体沉降与实测分布规律一致,但实测值较计算值平均大30%左右,因此,应合理选取模型参数,以比较准确地估计坝体沉降变形。     

白眉水库面板堆石坝应力变形分析

运用大型有限元商业软件ABAQUS分析白眉水库面板堆石坝有限元应力变形特性。坝体、坝基岩体分别邓肯E-B本构模型和线弹性模型,分别针对考虑基础变形和不考虑基础变形两种情况进行分析。计算结果表明坝体自身变形较小,而由砂卵石覆盖层引起的沉降所占比重较大,坝体的应力大小与堆石体自重应力较接近,计算成果符合堆石坝的一般应力变形规律,并且和监测成果吻合。     

沙湾水电站深基坑塑性混凝土防渗墙应力及变形研究

通过模拟沙湾水电站厂房坝段基坑分级开挖至388 m高程--防渗墙破坏--基坑充水--修建第二道防渗墙--基坑抽水--继续分级开挖至360 m建基面高程的施工全过程,采用E-B模型对沙湾水电站深基坑塑性混凝土防渗墙应力变形进行了研究,并对E-B模型和泥皮单元中各参数进行敏感性分析,总结出对塑性混凝土防渗墙应力和变形影响较大的两个参数.     

基于蛙跳优化算法的土石坝邓肯-张E-B模型参数反演

邓肯-张E-B模型常用来刻画土石坝本构关系,对其参数进行准确估计是实现土石坝应力应变分析的前提。本文针对工程中通过三轴试验确定其参数所存在的不足,着重阐释了群智能蛙跳优化算法在反演土石坝邓肯-张E-B模型参数中的应用,结合实测资料,通过正分析,证明了蛙跳优化算法在E-B模型参数反演中的合理性,以期为其他工程提供借鉴。     

粗粒料非线性模型(hhu-KG)的有限元实现及工程应用

介绍了一种可以考虑剪胀效应、中主应力影响以及强度非线性的粗粒料非线性模型(hhu-KG模型)。在次弹性理论的基础上将其扩展为一般应力空间中的应力应变关系,并基于土石坝静动力流固耦合可视化分析软件平台开发了该模型的有限元计算程序。采用该模型和邓肯E-B模型对某面板堆石坝进行了三维有限元数值模拟,并对两种模型的模拟结果进行了对比分析。结果显示,相较于邓肯E-B模型,hhu-KG模型计算所得到的最大沉降值与最大面板挠度值略小,而最大顺河向位移值略大,但是两种模型计算所得的坝体与面板变形分布规律大致相同,且符合工程的一般规律,验证了基于次弹性理论推导的刚度系数矩阵的合理性,同时也说明了hhu-KG模型在土石坝静力有限元分析中的适用性。研究成果为粗颗粒土在土石坝的应用提供参考。     

用交集域优选法辨识堆石坝材料参数

应用岩土力学、数理统计等理论 ,对鲁布革风化料心墙堆石坝变形观测资料进行了细致的分析 ,建立了数学模型 ,并将变形合理分解为填筑分量、水压分量和时效分量。通过对材料各参数与变形之间的关系分析和大量的有限元计算 ,按照交集域优选法的思想、辨识鲁布革堆石坝各区材料的非线性参数 ,结果令人满意     

临时断面挡水度汛对面板堆石坝应力变形的影响分析

基于非线性邓肯E-B模型,以洪家渡面板堆石坝工程为例,建立有限元计算模型.运用中点增量法,针对施工期利用临时断面挡水和不挡水两种工况,实际模拟坝体的施工填筑过程及其临时断面的挡水度汛过程,通过对两种工况下大坝竣工期应力变形的计算与比较,探讨了临时断面挡水度汛对于大坝应力变形的影响机理.结果表明:临时断面挡水度汛对于大坝...