基于幂函数流变模型的高混凝土面板坝流变分析

采用高围压下的幂函数流变本构模型进行堆石体应力变形计算,推导该本构模型在三维有限元分析中的具体算法和实现步骤,对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析。结果表明,考虑堆石流变后的坝体沉降有明显的增加,对面板的应力变形状态有较大影响。因此,对于分期浇筑面板、分期蓄水的水布垭高面板堆石坝,选用合适的流变模型正确模拟堆石体的变形特性,以便采用合适的施工程序减小面板应力变形具有重要意义。     

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.     

积石峡面板堆石坝流变分析与施工期优化

堆石料的流变变形会增加坝体运行期的总体沉降进而影响面板堆石坝运行期的安全性。坝体堆石填筑完成后的变形稳定时间对之后修筑的面板的应力和变形具有一定影响。从应力和变形角度,变形稳定时间越长对面板堆石坝的安全性越有利,然而延长变形稳定时间会导致施工期变长和工程投资的相应增加。本文针对积石峡面板堆石坝进行了三维流变变形计算,分析了流变变形对大坝应力变形的影响;研究了不同变形稳定时间大坝应力变形的响应;并基于计算结果对施工期优化给出了初步的建议。     

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。     

高堆石坝流变研究进展

对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定.随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注.从堆石体流变的本构模型、发生机理以及高堆石坝流变数值仿真等方面介绍了当前高堆石坝流变的研究进展,并就堆石坝流变的进一步研究提出初步看法.     

三板溪混凝土面板堆石坝变形及应力分析

本文采用清华非线性K-G模型进行大坝三维非线性有限元变形和应力分析。三板溪工程的坝料岩性较好,坝体变形较小。坝体蓄水期最大计算沉降为82cm左右,约为坝高的0.44%,坝体最大水平位移约24cm,面板的挠曲率约0.07%。坝址河谷狭窄,坝肩对坝体变形的拱作用明显,面板水平位移约相当于沉降的15%。周边缝和垂直缝的三向变形约为20mm,在止水结构可承受范围内。由于后期分期施工在上游坝坡顶部所产生的垫层料的法向变形在10~20cm之间,在分期浇筑面板时应该引起重视。     

改进复合形法及其在堆石坝参数反演中的应用

针对复合形法全局搜索能力不强以及对复杂的优化问题出现＂最坏点映射失败＂现象几率较高的局限性,将混沌优化方法和复合形法进行耦合,提出了基于混沌的改进复合形法。该方法充分利用了混沌运动的内在随机性、遍历性以及对初始条件敏感性等运动特性,通过引入混沌变量构造初始复合形、采用混沌序列生成映射系数初值以及加入混沌扰动处理映射失败等改进措施来提高全局搜索能力和降低映射失败的几率;编制了相应算法程序,并应用于冶勒沥青混凝土心墙堆石坝土体参数的反演分析。结果表明,该算法合理,收敛性和稳定性较好,收敛速度较快。     

基于广义塑性模型的高面板堆石坝静、动力分析

考虑筑坝砂砾料的压力相关性,对广义塑性模型的弹性模量、加载塑性模量和卸载塑性模量进行了修改,并根据筑坝砂砾料静、动力试验确定了修改后的模型参数。采用修改后的广义塑性模型,进行了200m级砂砾石面板坝的有限元静、动力反应分析。计算结果表明：采用修改的广义塑性模型,可以直接得到坝体在地震荷载作用下发生的永久变形;弹塑性分析得到的大坝静力变形、动力反应和地震永久变形规律合理;合理考虑压力相关的广义塑性模型用于高面板坝静、动力有限元分析是可行的。     

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。     

西龙池下库沥青混凝土面板堆石坝的应力变形分析

西龙池抽水蓄能电站下库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝址地质地形条件复杂。本文采用沈珠江双屈服面模型和Burgers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系，对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析。计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对面板计算参数进行了敏感性分析，重点研究覆盖层不均匀沉降对面板变形的影响，并对改善面板变形情况的工程措施进行了模拟计算和可行性分析。     

基于广义塑性模型的高心墙堆石坝反演计算分析

高堆石坝工程在填筑、蓄水和运行过程中,堆石料常经历复杂多变的应力路径,它所表现出的各向异性和颗粒破碎对其力学特性有明显的影响。采用现有的方法计算高堆石坝变形误差大,其主要原因是目前本构模型在反映堆石料的本质特性方面有待完善。本文构造了各向异性状态参量,定义了参考各向异性状态参数替代基于固定临界状态线的状态参数,可将各向异性、颗粒破碎、复杂应力路径的影响综合考虑到与参考状态线的相对空间位置中。基于参考各向异性状态参数,发展了考虑各向异性和颗粒破碎的堆石料弹塑性本构模型。最后,采用所发展的堆石料广义塑性模型MPZR对已建的糯扎渡高心墙堆石坝进行了应力变形有限元计算分析,并与堆石体内测点的监测值进行对比,验证了模型的可靠性和实用性。     

九甸峡堆石料蠕变特性试验研究

通过大型三轴蠕变试验,对九甸峡面板堆石坝堆石料进行了研究,对其蠕变机理和模型进行了探讨,并对蠕变模型参数的影响因素和取值范围进行了分析。九甸峡堆石料轴向蠕变在半对数坐标中与时间基本上呈线性关系,而体积蠕变则在双对数坐标中与时间有良好的线性关系。因此,可采用对数函数εa=a＋blgt描述轴向蠕变与时间的关系,采用幂函数εv=αtβ拟合堆石料体积蠕变与时间的关系,模型参数可以通过三轴蠕变试验获得。     

基于改进遗传算法的电力系统无功优化

遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,可用于求解包含离散化变量的复杂优化问题,该文将遗传算法应用于电力系统无功优化,并对常规遗传算法的编码方式、遗传算子以及终止判据等方面进行了改进,使用该文提出的算法对IEEE6、IEEE30节点系统进行了无功优化计算,结果表明该改进遗传算法应用于无功优化是合理可行的。     

基于遗传算法的PID参数优化方法

PID参数整定与优化一直是自动控制领域研究的重要问题，采用遗传算法进行PID参数优化是一种寻求全局最优且与初始条件无关的优化方法，在参数优化过程中，考虑了2种不同的目标函数做了大量仿真实验。仿真结果表明了遗传算法应用于控制器参数优化的可行性和有效性，不失为一种具有较好实用价值的PID参数优化方法。     

基于改进遗传算法的无源滤波器设计

利用遗传算法对无源滤波器电路参数进行全局优化并对算法进行改进。在标准遗传算法的基础上,引入了自适应的遗传操作和最优保存策略。相对于经典滤波器设计方法,可不依赖先验知识而获得近似最优解,自动化程度高。仿真结果表明改进后的算法性能良好。     

考虑温度变化和长期变形的面板堆石坝模拟

面板裂缝是影响混凝土面板堆石坝安全和性能的关键因素之一。本文基于ABAQUS软件,开展了堆石体长期变形与混凝土水化热、时空不均匀分布温度场边界施加等二次开发,以老挝某混凝土面板堆石坝为研究对象,研究了堆石体长期变形、混凝土水化热、环境温度变化的联合作用机制。分析了堆石体长期变形量值、面板浇筑时间过程、环境温度数值和分布模式等对面板应力变形的影响,揭示了混凝土浇筑后早期水化热温升和环境温度影响导致面板表面较大顺坡向拉应力是面板大量早期水平裂缝的主要原因;同时也发现,即使对于浇筑后较长时间,考虑温度变化情况下计算出的面板拉应力也高于不考虑温度变化情况。计算分析可为面板浇筑时机选择,面板温度裂缝、变形裂缝分类防控等提供技术依据。     

张河湾水电站上水库沥青混凝土面板坝应力变形分析

张河湾抽水蓄能电站上水库为沥青混凝土面板堆石坝,本文采用邓肯E．B模型模拟堆石坝体,采用考虑流变的粘弹性模型模拟沥青混凝土面板,并考虑温度对模量的影响,进行有限元变形及应力计算分析。结果表明,由于坝高很小,而且库水压力通过坝轴线上游堆石传递至基岩,堆石体的变形较小。面板在转折部位出现拉应变,但仍在安全范围内,与瞬时变形相比,与时间相关的流变很小,可以忽略。