接触面直剪试验及数值模拟分析

土体与结构的接触面广泛存在于各种岩土工程之中，建立可合理描述其变形特性的接触面本构模型至关重要。分别进行了糯扎渡反滤料I–混凝土底板接触面直剪试验和模拟该试验的有限元数值计算，分析了接触面直剪试验中的剪切变形和渐进破坏特性。研究结果表明，接触面直剪试验不是单元体试验，接触面破坏是一个渐进破坏的过程。接触面试验中量测的位移包括了接触面上的剪切位移和接触面附近土体的变形两部分。在有限元计算分析中，前者可采用刚塑性模型计算和反映，后者可通过土体的一般本构模型来计算和描述。     

椭圆-抛物线双屈服面流变模型的应用与研究

堆石料具有剪胀、剪缩和流变等特性,堆石料流变严重影响高土石坝心墙、面板等结构的受力变形。为此结合室内试验,建立了一个考虑堆石流变特性的双屈服面流变模型。本文以水布垭面板堆石坝为例,采用双屈服面流变模型对坝体沉降变形、面板应力和挠度进行分析。计算结果表明:该模型能够综合反映复杂加载情况下堆石料剪胀、剪缩和流变特性;流变对坝体及面板的应力变形呈增大效应;200 m以上的高坝满蓄后5年左右流变效应仍未完全趋于衰减稳定;流变对面板拉应力的影响较大,轴向拉应力增幅达30%,顺坡向则次之;对比现场观测资料,自然界日晒雨淋过程会对堆石长期变形产生影响,现有的流变计算中均忽略了此类因素的影响,导致计算结果小于实测结果。     

钢珠模拟堆石料三轴试验研究

颗粒滑移是影响堆石体强度和变形的主要因素之一.本文采用钢珠人工模拟堆石料进行常规三轴排水试验,探讨堆石料变形细观机理对其强度和变形特性的影响.研究工作表明,不破碎模拟堆石料的莫尔-库仑强度包线为过原点的直线.在峰值强度以前,不破碎人工模拟堆石料的变形近似满足Rowe剪胀方程.在峰值强度以后,颗粒组咬合结构的崩塌失稳变形可显著地削弱土体的剪胀,此时Rowe剪胀方程会过高估计堆石料的剪胀变形.修正Rowe剪胀方程对颗粒非滑移变形具有更好的适应性.     

基于性能的重力坝坝基交界面地震抗滑稳定评价

本文采用非线性动力时程分析方法,研究重力坝坝体-地基系统的地震反应;在计算模型中坝基交界面采用非线性接触单元和Lagrange乘子法;分析金安桥重力坝在不同概率水平的实际地震波作用下坝基交界面张开屈服、残余滑动位移、时程最小安全系数以及坝体破损程度,研究接触面的摩擦系数对上述反应量的影响,对比刚性与弹性两种接触模型的安全系数与加速度关系,结果表明两者的均值基本接近.根据反应量的变化规律初步建议坝基交界面地震破损安全评价指标,为重力坝抗震设计与易损性分析提供参考.     

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。     

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。     

考虑桩土相互作用的大跨越基础桩距优化研究

利用ANSYS对2.3 d2、.5 d3、d3、.5 d桩距的某特高压大跨群桩基础进行了三维弹塑性分析。通过无厚度的接触面单元模拟桩-土之间的非线性接触特性,采用Drucker-Prager弹塑性本构模型描述土的非线性特性,桩取为弹性,得到了上拔和下压两种荷载组合下的桩基轴力以及土体应力位移,分析结果证明合理减小最小桩距,节省材料及优化基础设计是可行的。     

地下电站厂房层状围岩位移的动态效应研究

层状复合围岩岩体软硬相间，不满足均匀、连续及各向同性的要求，研究依据多种测试手段，对开挖后围岩的稳定性和变形性进行实时监测，并对数值模型进行三维非线性弹塑性计算、分析，比较准确地预测了围岩的动态变化过程，研究了层状围岩位移和应力的变化规律。     

混凝土面板堆石坝的堆石本构模型与应力变形分析

本文用三维非线性有限元详细分析了混凝土面板堆石坝的应力变形特性。着重研究了堆石体的本构关系,用修正邓肯E—v模型、邓肯E—B模型、内勒K—G模型作了应力、变形分析,得到坝体变形、周边接缝和竖向伸缩接缝变形、面板变形和应力等成果,与已建成面板堆石坝的观测资料作比较,认为邓肯E—B模型、内勒K—G模型计算成果与观测资料的规律相一致,而修正邓肯E—v模型计算得到蓄水后面板的挠度偏小,拉应力偏大。这种模型对混凝土面板堆石坝的有限元分析不适用。     

鲁布革电站心墙堆石坝有效应力应变分析

本文采用考虑剪胀性的双曲线模式和剑桥模式对正在修建的鲁布革电站风化料心墙堆石坝进行有效应力应变分析。计算模拟施工填筑、蓄水及水位突降过程,得出各个时期的坝体最大断面上各部分的沉降、位移、孔隙压力和应力分布。计算结果表明,剑桥模式对各个阶段都可以得到合理的、有规律的结果,但施工期的变形和孔隙压力可能偏小;双曲线模式经过考虑剪胀性和不等向性的修正以后,得出的施工期变形介于剑桥模式和邓肯原建议的双曲线模式之间,蓄水期的计算结果也比邓肯模式有所改进。当然,这一判断是否合适还有待于今后实际观测的检验。     

水位循环变化作用下有纵缝重力坝的非线性特性

在简述了笔者所发展的一种新的多体系统非连续变形分析方法的基础上,应用这一模型进行了具体数值计算,探讨了有纵缝重力坝在水位循环变化作用下的应力与变形特性。数值分析表明,在库水位循环变化等复杂加载历史作用下,坝体的变形,主应力大小及其方向角和缝间界面接触应力呈现非线性的周期性变化;当纵缝为连续接触时整个坝体的应力与变形呈现出线性特性,而当纵缝为非;连续接触且具有缝宽时,系统表现出强烈的非线性特性,随着缝宽的增大非线性程度降低,但坝体的应力集中效应加剧,算例研究表明,本文方法为有缝结构的非线性分析和接触分析提供了有力的计算工具。     

超高压输电线路沉陷区输电铁塔安全性评价

以徐连输电工程沉陷区上输电线路为背景,分析了输电线路经过地区的煤炭开采状况.以输电铁塔内典型杆件失稳破坏时的支座位移作为判断塔架是否安全的标准,得到了沉陷区输电杆塔抵抗地表变形的能力,并将其作为铁塔变形的允许值:根据沉陷区地表变形预计结果,对位于沉陷区的输电线路的安全性进行了评估.分析表明,老采空区地表变形对输电铁塔安...     

高渗压条件下岩体变形特征试验研究

裂隙岩体在高水头作用下的变形特性关系到岩体工程安全评价结果。结合某工程高压压水试验,设计了考察岩体高压渗流引起岩体位移的原位试验方案,并进行了相应的岩体流固耦合试验。通过对试验过程中岩体孔隙压力和位移监测值的分析,揭示了高压渗流区将引起岩体产生较大的位移变形。应用流固耦合模型从理论角度解释了高压渗流引起岩体位移和孔隙压力非恒定变化过程的原因。研究表明：采用流固耦合分析模型对高水压作用下岩体变形进行分析是科学合理的,它可以正确地反映裂隙岩体渗流引起的岩体变形特性。     

水布垭枢纽地下厂房围岩稳定及锚固分析

本文采用一种特殊的岩体灌浆锚杆有限元数值模拟方法，并结合水布垭枢纽工程，对其地下厂房2#机组剖面进行了二维非线性有限元分析，主要研究了主厂房洞室开挖过程中及开挖完成后围岩的应力状态、位移值以及塑性区分布范围，重点分析了喷锚支护措施的加固效果。     

干摩擦条件下Cu-Cr-Zr合金的摩擦磨损行为

为揭示Cu-Zr-Zr合金的干摩擦磨损行为,在MM-W1A型万能摩擦磨损试验机上,以Cu-Cr-Zr合金作为销试样,以GCr15钢作为摩擦盘,研究了滑动速度和接触压力对摩擦副磨损特性的影响,并探讨了片条状微粒的形成机理。结果表明:随着滑动速度与接触压力的增加,摩擦副的摩擦系数不断降低,Cu-Cr-Zr合金的磨损率显著增大;合金磨损表面呈现出强烈的塑性变形特征和磨粒磨损的痕迹;片条状微粒是由合金表面发生塑性变形并引起裂纹的萌生、扩展而形成的。     

新版GMP实施过程中亟需关注的问题与对策

目的充分预估新版GMP推行过程中可能出现的各种困难,提出对策建议,保障我国新版GMP的顺利实施。方法基于我国GMP的实施历程和现状,采用文献研究、历史分析、对比分析等方法开展研究。结果与结论新版GMP实施可能面临人员、资金与成本、制度与体系、配套行业以及产能等一系列问题,需要采取完善实施细则、开展培训、给予扶持政策等措施,从而保障GMP的顺利实施。     

新老混凝土结合面对重力坝稳定性影响的研究

在混凝土大坝工程建设中,对已建大坝进行适度加高是提高水库利用效率和防治安全的一种重要手段。然而在加高的同时,新老混凝土的结合面很容易受温度影响成为抗滑稳定的弱面,影响大坝安全稳定。针对这一问题,本文首次提出多条块组合滑动模式来对加高坝进行安全稳定分析。本文采用传统的刚体极限平衡方法,在考虑两种不同扬压力计算模式下,推导了三滑面计算公式,并针对南水北调中线丹江口大坝加高工程实例,成功复核其右联1坝段和右联7坝段沿指定滑裂面的安全系数,并在此基础上推导了N条块的计算公式。对同类大坝加高案例的稳定分析具有一定的借鉴意义。     

Adaptive switching control of uncertain fractional systems: Application to Chua's circuit

Since the introduction of fractional‐order differential equations, there has been much research interest in synthesis and control of oscillatory, periodic, and chaotic fractional‐order dynamical systems. Therefore, in this article, the problem of stabilization and control of nonlinear three‐dimensional perturbed fractional nonlinear systems is considered. The major novelty of this article is handling partially unknown dynamics of nonlinear fractional‐order systems, as well as coping with input saturation along the existence of model variations and high‐frequency sensor noises via just one control input. The method supposes no known knowledge on the upper bounds of the uncertainties and perturbations. It is assumed that the working region of the input saturation function is also unknown. After the introduction of a simple finite‐time stable nonlinear sliding manifold, an adaptive control technique is used to reach the system variables to the sliding surface. Rigorous stability discussions are adopted to prove the convergence of the developed sliding mode controller. The findings of this research are illustrated using providing computer simulations for the control problem of the chaotic unified system and the fractional Chua's circuit model.     

灰色理论在堤防安全评价中的应用

针对堤防工程安全风险评估中传统安全系数法存在缺陷的问题,引进灰色理论,以堤基工程地质条件、河势稳定性、渗透稳定性、滑动稳定性、堤防整体性和工程管理为基本要素,构建堤防安全风险评价指标体系及堤防安全评价数学模型。将所建模型用于实例分析中,结果表明,该模型可行有效,可为堤防工程安全评价及除险加固提供参考。