水工洞室围岩稳定性的非连续变形分析

采用块体系统分析方法,针对岩体结构面的材料非连续性、变形的非连续性以及大变形等特征,建立了水工洞室开挖稳定性分析的非连续交形分析模型,并以某大型水电站地下厂房为例,模拟了洞室开挖.计算模型详细模拟了围岩内的各条断层,并采用统计模型生成各组节理,按试验资料确定其非线性参数,通过分析,得到了开挖后围岩的应力场和位移场.     

基于变形监测资料的混凝土坝时变参数优化反演

基于变形监测资料建立混凝土坝与基岩时变参数反演三步法：首先利用监控模型分离出的水压分量反演大坝和基岩的弹性模量;然后利用分离出的时效分量趋近值反演黏性元件的弹性参数;最后利用时效分量的过程值反演黏性元件的黏滞系数。以龙羊峡重力拱坝为例,应用上述方法,反演参数较敏感的时变参数,从力学机制上解析龙羊峡重力拱坝拱冠梁在2 530～2 610 m高程的径向时效位移向上游变位的原因。其原因是坝体和基岩黏滞系数较大,坝体自重引起向上游变位的时效变形需要较长时间才能稳定;另外,龙羊峡水库长期低水位运行也是原因之一。     

不透水地基上水平排渗体的优化研究

不透水地基上水平排渗体的优化研究沈振中，速宝玉（河海大学水力发电工程系，南京，２１００２４）１前言在水利工程设计中，渗流控制历来是至关重要的，尤其是土石坝、尾矿坝及灰坝，其渗流自由面的形态位置往往决定了工程的安全性。通常能有效控制自由面的渗控设施有竖...     

混凝土粗糙面形貌特征参数与节理粗糙度系数关系研究

裂缝面粗糙程度是描述其表面形貌的重要参数。基于三维扫描技术获取混凝土裂缝面的坐标点云数据,等间隔选取各裂缝面11条轮廓线,计算各轮廓线粗糙轮廓指数Rp、形貌线伸长指数δ和粗糙角i等特征参数,研究采样间隔SI对二维节理粗糙度系数JRC的影响;建立JRC与二维特征参数Rp、δ、i之间的函数关系、三维JRC3D与三维特征参数之间的关系。结果表明：JRC与SI呈二次函数关系,当SI为0.2 ～ 1.2mm时,随SI减小,JRC增大;JRC与Rp、δ分别呈二次函数和对数关系;JRC与二维特征参数中的粗糙角iZ2呈正相关关系。建议Rp作为二维节理粗糙度系数表征指标。JRC3D与三维特征参数的最大构造深度Rz相关性最好,拟合公式平方根R2为0.9109。提出的表征公式与已有成果最大平均相对误差MRE、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别为1.790%、0.316mm和0.408mm。说明提出的表征公式是合理的,适用于混凝土裂缝面粗糙度估算。     

叶轮与导叶轴向间隙对自平衡多级离心泵的影响

为了研究叶轮与导叶轴向间隙的变化对自平衡多级离心泵的影响,提高泵的性能和可靠性,基于CFX软件,采用标准κ-ε湍流模型和高精度算法,通过改变叶轮和导叶轴向间隙,对一典型的自平衡两级离心泵进行全流场数值模拟,研究了叶轮和导叶轴向间隙对泵外特性及轴向力的影响。结果表明,设计工况下,随着叶轮和导叶轴向间隙的增大,扬程和效率逐渐减小;随着叶轮相对导叶左移轴向间隙的增大,总的轴向力逐渐增大,方向指向首级叶轮进口,随着叶轮相对导叶右移轴向间隙的增大,总的轴向力在某一间隙时为0,然后反向增大,方向指向次级叶轮进口。     

超高心墙坝渗流随机场的建模及其特性分析

为研究土体渗透系数随机场对渗流响应量的影响,采用中心点法离散随机场,选用高斯(双指数)型相关函数生成协方差矩阵,由Cholesky分解得到下三角矩阵与独立同分布的标准正态分布随机数向量相乘,得到以n维随机向量形式表达的随机场,从理论上证明了该建模方法的正确性。基于Taylor展开随机有限元法,给出了渗流响应量(水头和水力梯度)的随机响应公式,进而编制相应程序,所得300m级超高心墙坝的水头、水力梯度均值和标准差分布合理,验证了该方法的可行性。     

裂隙岩体边坡稳定性评价的SVM-Monte Carlo法

针对现有边坡稳定性评价方法的不足，采用节理密度、节理中心点、节理倾角和节理迹长四个参数来定量刻画随机节理构造，通过产生服从特定概率分布的随机数来描述节理构造的随机性，提出了裂隙岩体边坡稳定性评价的SVM-Monte Carlo法，并通过某边坡实例进行验证。算例结果表明，该方法既能较好地模拟岩体边坡节理构造几何参数随机性的特点，也考虑了岩体边坡强度参数的变异性，结果更加符合实际情况，为含随机节理构造的边坡稳定性评价提供了新方法。     

高混凝土面板堆石坝竖缝止水失效时坝前粘土铺盖防渗作用分析

为探讨某高混凝土面板堆石坝在强震等作用下竖缝止水失效时坝前粘土铺盖的防渗作用问题，采用饱和—非饱和渗流有限元法构建三维有限元模型，分析了不同竖缝失效后竖缝处渗透流量明显增大，粘土铺盖坡降增大，但均在允许范围之内，粘土铺盖在止水失效时起到了一定的防渗作用；随着粘土铺盖渗透系数的增大，粘土铺盖阻渗能力减弱，坝体浸润线逐渐升高至失效竖缝的顶端，浸润线抬升速度逐渐变缓，粘土铺盖渗透系数对整个坝体的防渗体系起到重要作用；在坝高100 m对应高程以下竖缝全长全失效情况下，若坝体浸润线高程渗透流量满足渗透稳定要求，就不必做防渗修补工作，面板坝仍能正常运行。     

高沥青混凝土心墙混合坝地震永久变形特性

基于坝体堆石料和沥青混凝土的三轴动力试验资料,构建了坝体填筑料的残余变形经验模型和沥青混凝土的动力本构模型,采用三维有限元法建立了某沥青混凝土心墙混合坝的静动力有限元计算模型,并计算分析了坝体的地震永久变形及不同填筑料对坝体地震永久变形的影响.结果表明,沥青混凝土心墙具有良好抗震性能,原设计方案坝体的永久沉降符合大坝地震永久变形的一般规律,根据坝址料源的实况采用原设计方案更合理,可供借鉴.     

纳子峡混凝土面板堆石坝垫层及主堆石区渗透变形室内试验分析

根据大通河纳子峡面板砂砾石坝的工程特点和料场情况,对纳子峡水电站下游C1料场B、F区及河床的天然砂砾石土科做了筛分试验,绘制了土料的颗粒级配曲线,得出C1料场B、F区土料满足垫层设计要求,且F区土料更优；同理天然砂砾石亦满足主堆石区料设计要求.根据设计要求的颗粒级配、砂土的相对密度、压实度等,对垫层2A1、砂砾石料区3B1土料做了渗透变形试验,发现土料渗透变形破坏均经历了土样保持原状、细颗粒浮动、形成渗漏通道及土样完全破坏4个阶段,绘制了流速-渗透坡降双对数曲线图,据此求得了垫层2A1、主堆石区3B1土料的临界坡降,再根据现行规范取安全系数2 0,从而求得垫层2A1、主堆石区3B1土料允许渗透坡降分别为0.463、0.163.