土石坝工程研究新进展

在国家科技攻关项目研究及相关的研究工作基础上，概要地综述土石坝工程几个重要方面的研究新进展．介绍土石坝的原型观测仪器、原型观测资料分析方法、动力分析与地震破坏准则、软基上筑坝，以及土工合成材料在土石坝中应用等一些重要关键技术．     

基于动力有限元法的土石坝地震响应及稳定性分析

地震对土石坝的危害已为工程人员所认识和重视,尤其是"5.12"汶川大地震后,西部地区土石坝在强地震作用下的抗震安全性已成为人们十分关心的重大问题。结合东风水库土石坝除险加固工程,基于动力分析中的等效线性模型,采用平面动力有限元法对土石坝进行了地震反应分析,揭示出不同地震动参数条件下坝体动应力、动位移、加速度、地震残余变形等的分布规律,对大坝的动力稳定性进行了评价,从而为除险加固设计提供了理论依据。     

土石坝边坡稳定可靠度分析与设计方案研究

本文通过分析老鸦山水库水利工程土石坝边坡失稳的原因,其次对土石坝边坡稳定可靠性概述及基本分析方法进行了一定的阐述,最后详细分析了土石坝边坡稳定可靠度设计方案,以期为类似案例提供借鉴。     

基于多重克里金方法的土石坝边坡可靠度分析

为了合理考虑筑坝材料的不确定性及土石坝边坡存在的多种潜在失效模式，本文提出了基于多重克里金模型的土石坝边坡稳定可靠度分析方法，在建立土石坝边坡多失效模式与随机变量参数之间的非线性关系基础上，采用MCS方法求解土石坝边坡失效概率。文中通过工程案例验证了该方法的准确性和可靠性，并进一步探讨了粘聚力和内摩擦角变异系数对土石坝边坡失效概率的影响。     

水库大坝渗透稳定性监控指标研究

以某土石坝为例,针对其拦河坝和顺河坝在稳定渗流和非稳定渗流进行力学分析和研究,着重从渗透坡降、渗流量以及边坡稳定性系数三个指标讨论,计算分析水库大坝的渗透安全性。借助有限元分析,渗流分析方法模拟真实的水库大坝工况,并得到浸润线预警指标。最后得出水库大坝断面浸润线的黄色和红色预警值,为工程实际监测提供参考依据,并计算得出地震作用下土石坝的安全状态。提出的水库大坝渗透稳定性预警线和地震工况下的安全分析,可以用于中小型土石坝的日常工程监测分析,为其安全运营提供科学参考和理论依据。更多还原     

不同参数对土石坝地震动力响应影响

采用有限元法研究土石坝边坡动力响应,通过大量有限元计算,研究弹性模量、阻尼比、坝高、覆盖层厚度以及地震动参数对土石坝坝体动力响应的影响规律,为拟静力法高土石坝边坡稳定分析奠定基础。     

丹江口水利枢纽右岸土石坝抗震安全复核研究

针对丹江口水利枢纽右岸土石坝的抗震安全问题，依据GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》对右岸土石坝抗震安全进行复核。通过构建精细化的三维有限元模型，参考同类工程坝料动力试验成果拟定计算参数，分析研究了大坝在正常蓄水期遭遇地震工况下大坝的加速度分布、动位移、地震永久变形等性状和坝坡稳定性，重点分析防渗体心墙安全性以及土石坝与混凝土坝接头部位的变形协调性。结果表明：右岸土石坝抗震安全性能良好，满足相关规范要求。     

不同覆盖层厚度对土石坝动力响应的影响

为研究深厚基础覆盖层上土石坝的动力稳定性问题,利用有限元弹塑性动力分析方法进行覆盖层土石坝动力响应分析,通过输入一条实测地震波,研究不同覆盖层厚度对土石坝坝体动力响应的影响规律。结果表明,不同覆盖层厚度对土石坝位移和加速度动力响应规律的影响不同,土石坝动力响应并非随覆盖层厚度的增加而逐渐增大,而是存在一个临界厚度,超过这个厚度以后,动力响应有所降低。     

基于Geo-Studio的土石坝坝体 渗流与边坡稳定分析

抗滑稳定性分析是土石坝设计过程中的重要内容。文章以锦凌水库左岸土石坝为研究对象,利用Geo-studio软件中的Seep/w和Slope/w模块对大坝进行渗流分析与边坡稳定分析,结果显示,左岸土石坝不同工况下的边坡最小抗滑稳定安全系数满足规范要求。     

土石坝地震反应分析

对土石坝动力反应分析中的一系列问题,土石料的本构模型、地震波的输入方式、动力分析方法及土石坝液化问题作了简要评述和初步分析,并指出其中存在的若干问题.另外,对土石坝的各类分析方法及其适用条件做了评述.     

地震荷载作用下确定土的阻尼比的频域分析法

为了从频域角度分析地震荷载作用下土的阻尼比,将随机过程理论引入土阻尼比分析中,并提出了一种基于傅里叶变换的频域分析法,最后通过试验及数值分析手段验证了利用该方法确定土的阻尼比的可行性。结果表明:通过傅里叶变换的频域分析方法得到的地震荷载下土的阻尼比是一个与频率相关的函数;任意一种土及地震波都可得到一条"阻尼比-频率谱"。实际工程应用时,建议将土阻尼比看作随地震波输入过程而动态变化的参数。通过此频域分析法可找到每类土、每种地震波作用下的"阻尼比-频率谱",即可得到土的动态阻尼比参数。以期为随机荷载作用下土阻尼比的确定提供参考。     

大型渡槽结构随机地震反应与抗震可靠度分析

应用概率密度演化理论,分别研究了大型渡槽结构槽内水位变化以及水体与渡槽相互作用情况下的随机地震反应与抗震可靠度问题。分析结果表明,渡槽结构随机地震反应的概率分布呈现非规则分布,大型渡槽结构的随机地震反应与失效概率随着槽体内水位上升而显著增大。当槽体内水位一定时,考虑水体晃动对渡槽结构的影响,其地震反应却明显偏小,且抗震可靠度大幅提高。     

地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性的影响

以某水库堤坝为研究对象,研究了地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性的影响。先分析地震荷载引起的渗流场时程变化,再与应力场进行耦合,分析坝坡稳定性。渗流场和震动场分析采用有限元法,坡体稳定性分析采用极限平衡法。结果表明:地震作用会激发超孔隙水压力的增长,是否考虑地震荷载和孔压变化的耦合效应会使得稳定性分析结果有较大差异。不考虑该耦合作用时,边坡易发生浅层滑动,滑动面较平坦,易高估堤坝的抗震稳定性;考虑该耦合作用时,滑面位置明显深入,易发生深层滑动。孔压的累积效应可能是两相介质边坡动力失稳的关键因素。因此,地震作用下孔隙水压力对边坡动力稳定性分析具有至关重要的作用。     

高拱坝抗震设计研究进展

本文概述了高拱坝抗震面临的关键技术问题和国内外的研究动态，简要介绍了近年来我国各有关单位结合小湾、溪洛渡等工程对高拱坝抗震进行攻关研究的目标和思路，以及当前研究的进展。内容包括拱坝体系作为宫续介质的地震反应和坝肩抗稳定方法及其在小湾拱坝工程中的实际应用，拱坝整体和有缝模型的动力试验；拱坝体系作为离散介质的地震及反应和坝肩抗震稳定分析方法；厚淤砂时坝面动压影响；以及拱坝随机震动场作用下的反应分析。     

单双层球面网壳结构多点随机地震响应研究

在采用虚拟激励法的理论基础上,采用改进的C-P随机地震动模型对周边双层中部单层球面网壳结构在多点地震激励条件随机地震响应进行分析,并编制了相应计算程序。通过对算例的计算分析指出:一致性输入地震响应小于多点地震输入,视波速的改变对网壳的影响很小,可以忽略。它因此为工程设计提供了理论参考。     

西藏某水电站高边坡地震永久位移分析

西藏某水电站位于喜马拉雅地震带和藏中地震带交汇处,岸坡陡峭,坝址区某高边坡对枢纽工程的安全影响最大。为尽快消除该边坡的安全隐患,本文基于Slide软件选用了3条不同类型的地震波,采用Newmark滑块分析方法计算了该边坡在不同地震峰值加速度作用下的动力反应和永久位移,并采用拟静力法对该边坡在设计地震动作用下的稳定性进行了验算。计算结果表明,在设计地震动作用下该边坡是稳定的,随着地震波幅值的增加该边坡产生的总滑移量也在不断的增加;对于不同类型的地震波,虽然输入的地震峰值加速度相同,但地震动参数的差异会影响边坡产生的永久位移。研究结果可为工程单位进行类似边坡工程稳定性分析提供参考依据。     

基于ABAQUS的重力坝时程动力分析

基于有限元软件ABAQUS,采用时程分析法,研究了重力坝在地震作用下非线性动力响应、坝体的损伤破坏过程及破坏形态。以工程实例在关键点的动位移、动应力和点安全系数得出了坝体在地震作用下的工作性态。并得出结论:损伤是除应力、位移及点安全系数法之外对结构安全评价的可信指标之一,坝体上、下游折坡点及坝踵部位是混凝土重力坝的抗震薄弱部位,这为研究大坝的抗震对策和抗震设计提供参考依据,并推广了ABAQUS在水利工程中的应用。     

洗马河赛珠水电站地震作用对大坝应力应变及安全性影响分析

采用非线性有限元法,对洗马河赛珠水电站大坝进行了静力和地震动力分析,讨论了大坝在加上地震作用后坝肩的位移,应力和点安全系数分布特性,并与静力工况作了比较。结果表明,地震作用下,坝肩位移与应力与静力工况相比都有明显增加,点安全系数也有很大程度降低。     

基于 ABAQUS的面板砂砾石坝三维动力有限元分析

建立了新的有限元分析方法,为准确合理地进行面板砂砾石石坝的三维动力有限元分析提供参考。在对砂砾石料的动力本构模型及其分析方法进行分析与选择的基础上,利用ABAQUS软件实现砂砾石的动力等效线性粘弹性模型,对一座已建成的高面板砂砾石坝进行了地震响应分析,重点分析大坝的反应加速度、动位移和残余变形等动力反应情况。结果表明:坝体在地震作用下的响应不强烈,但在顺河向地震作用下坝顶出现鞭梢效应,需采取相应的抗震工程措施。     

基于离散元的节理岩体水工隧洞地震动力特性分析

基于非连续介质理论,借助离散元软件UDEC,建立了大跨度、高边墙的缓倾角层状节理岩体水工隧洞力学分析模型,研究了地震力作用下,隧洞围岩不同部位的波速特性、位移分布、应力分布、塑性区分布等力学特性及围岩稳定性问题,获得了大型地下隧洞不同部位围岩在地震中的响应规律。在垂直方向正弦剪切地震波的作用下,各监测点竖向动力特性明显比水平方向大;地震波作用初期,边墙产生的位移值大于顶拱,随时间的推移,底板围岩变形受地震作用较大;洞室各监测点应力值相对地震波作用前均有较小程度的增大;震后隧洞边墙及底板岩体是塑性区范围扩大较明显的部位。研究结果可为同类大型地下工程的设计和施工及进一步分析地震作用下围岩的变形破坏过程提供参考。