混凝土拱坝多测点确定性位移监控模型研究

在建立混凝土拱坝位移监控模型时,温度位移分量的确定一直是建模的重点和难点。本文提出以气温和水温确定大坝温度边界采用有限元数值分析方法分别确定混凝土拱坝位移的水压分量和温度分量,并在此基础上建立了混凝土拱坝位移的一维多测点确定性模型,所建立起来的位移确定性模型有较好的精度和外延性,可以实现对水压、温度及时效等位移分量的分离。最后,以清江隔河岩重力拱坝为例,建立了一维多测点确定性位移监控模型,并与实际观测数据进行了对比,结果表明效果较好。     

预留岩坎拆除爆破水下探查技术研究

抽水蓄能电站预留岩坎拆除爆破后需进行爆渣水下清挖,使出(进)水口边界和底高程满足设计流态要求,并确保机组首次启动安全。针对爆前水下地形、地质情况和爆后的爆破效果、清挖效果、清淤效果、未爆区位置与规模等,探讨了水下地形测量、水下视频检查及水下地质勘察等探查技术,形成了预留岩坎拆除爆破水下探查技术方法,并应用于湖北白莲河抽水蓄能电站工程。探查成果表明,水下探查技术能够较好地满足工程需求。     

基于 GIS 的沉降监测数据分析方法研究

以某大坝蓄水期间的沉降数据为例,应用 GIS 专业软件中的空间分析和三维分析模块,对观测数据进行综合处理和分析,利用 TIN 模型建立多期大坝沉降三维模拟图,并和其他监测指标进行对比分析。结果表明：通过 GIS 软件生成的沉降专题地图和统计图表比传统方法更快捷、简单、准确,信息量更丰富;沉降三维模拟图更直观、生动、逼真,可及时、有效地将沉降信息和变形情况反映给项目决策者和施工人员以提高作业效率和精度,从而为整个工程提供技术支持和决策依据,是一种快速、准确表达沉降观测成果的有效方法。     

舟山海堤沉降稳定分析

以舟山某典型海堤为研究对象,建立了材料不同状态本构模型。采用连续性介质力学三维弹塑性有限单元法,结合动力、静力加载方式,分别设置弹塑性条件;对结构整体、框架、桩基础进行稳定对比分析。结果表明:沉降主要发生在淤泥层位置,同时钻孔灌注桩基对控制软基条件下结构的位移及应力均有显著效果,最大位移不超过5 cm、最大应力也在安全范围内,故断定堤坝总体安全。     

基于均匀设计及遗传神经网络的大坝力学参数反分析方法

将均匀设计理论、BP神经网络和遗传算法三者结合起来,应用于大坝力学参数反分析中。首先对基本遗传算法进行改进,使得改进后的遗传算法具有很好的全局和局部寻优能力,将它作为BP神经网络的学习算法,形成遗传神经网络。然后利用均匀设计方法设计大坝坝体和坝基的材料力学参数样本,通过有限元正分析得到坝体的计算位移样本,训练遗传神经网络映射坝体计算位移值与材料力学参数之间的复杂非线性关系。最后将实测位移值输入训练好的遗传神经网络,即可得到各参数的反演值。本文以清江隔河岩水电站重力拱坝为例,反演分析了坝体混凝土的弹性模量、线膨胀系数以及坝基主要岩体的弹性模量等参数。经检验、评价与对比验证,结果表明该方法可以大大地缩短反分析时间,提高反分析效率和准确性。     

土石坝渗流热监测理论研究进展

对渗流热监测理论各发展阶段特点与相关研究作了评述,着重介绍了定量研究阶段考虑渗流场影响推求温度分布的正演分析,详述了各渗流场与温度场耦合数学模型的基本原理、模拟对象、耦合机理与模型计算方法,总结了渗流-温度场耦合模型研究的趋势与问题。介绍了耦合模型计算的2个部分(渗流场计算与温度场计算)的研究现状与发展重点,阐述了研究基于非饱和渗流双场耦合的必要性和建立模型涉及的基本理论。对未来的研究提出几点建议:考虑有关参数的温变特性,提高模型仿真精度;开展基于非饱和渗流的耦合模型研究,丰富复杂条件下渗流热监测理论;加强由温度场求解渗流场的反演分析研究。     

应变控制下舟山海相软土骨干曲线特性研究

通过GDS动三轴试验系统对舟山岱山岛海相软土进行应变控制加载条件下的动三轴试验,分析了不同应变幅值下,舟山海相软土滞回曲线的变化特征,对每级荷载运用多个滞回圈构造过骨干曲线的方法,基于实验数据分别采用Hard-Drnevich模型,修正Hard-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型进行骨干曲线数值模拟,进而分析不同模型参数的敏感性,给出了不同围压下,不同模型参数的参考设计值。试验结果表明:hard-Drnevich模型不能反映舟山海相软土应变软化特性,拟合效果较差;修正hard-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型均能很好的拟合实验数据;鉴于参数的敏感性,建议用修正hard-Drnevich模型研究舟山海相软土骨干曲线特性。     

白莲河抽水蓄能电站面板堆石坝监测设计与监测资料分析

主要从面板堆石坝坝体内部变形、坝体表面变形、面板钢筋应力、面板混凝土应力应变、面板垂直缝及周边缝接缝变形、坝基渗透压力、绕坝渗流、渗漏量等方面介绍了湖北白莲河抽水蓄能电站上水库面板堆石坝的安全监测设计及安全监测成果。监测资料分析结果表明,目前面板堆石坝沉降和水平位移已趋于稳定,面板应力与变形较小,总渗漏量较小,大坝处于安全工作状态。     

舟山海域海相砂土循环激振下的液化破坏孔压模型

 为探究舟山海相土在海洋环境中的液化失效规律,选用2类代表性海相砂土：乌石塘海相粗砂MS1及东沙海相细砂MS2,利用X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)试验获得微细观物相结构,二者均属石英矿相碱性海相沉积物。在不同激振幅值下,采用GDS动三轴系统进行一系列双向循环激振加载试验。试验结果表明：海相粗砂MS1产生高周循环液化时对应的激振幅值较低,而在低周液化下激振幅值则较高,海相细砂MS2在液化偏应力较小时可承受高周循环加载,而在液化偏应力较大时只可承受低周循环。基于归一化初始液化周数比建立舟山海相砂土的液化孔压模型并给出参数取值,模型揭示：2类海相砂土均随激振应力比增加而更易于液化;基于循环增量孔压比及Finn破损参数,建立舟山海相砂土初始液化破坏内时模型,并给出试验参数,模型揭示：过大的激振压缩应变诱发剪缩变形,导致海相粗砂MS1液化破坏,而海相细砂MS2的液化破坏则源于拉应变增大诱发的颗粒间接触失效。海相砂土宏观尺度的初始液化破坏是其微细观物相结构劣化积聚的最终结果,宏观力学机制与微细观试验分析结论吻合。