岩体结构面法向循环加载本构关系研究

对岩体结构面在法向循环加载下的受力变形关系进行了理论研究。试验表明,加卸载应力–变形曲线均可表示为双曲线函数,并且呈现不断硬化的特性,伴随产生法向残余位移。对已有双曲线型式的本构关系加以拓展,引入新的模型参数,假定卸载和重加载曲线均以结构面最大压缩位移为渐近线,曲线在法向力时为0的起始刚度由前一次循环过程的加载和卸载曲线起始刚度决定,从而完全确定循环加载本构方程。新参数体现结构面法向循环加载曲线的收敛速度和所产生的残余位移等受力变形特性,取决于岩石类型、结构面几何特征和填充物特性。通过设定参数的不同取值,这一模型分别等价于已有的不同模型。与无充填岩石裂隙和有厚度岩石夹层在法向循环加载下的试验结果对比表明,模型能较好描述岩体结构面的本构关系。     

用工程类比分析法研究高拱坝坝踵开裂稳定性

本文提出高拱坝坝踵开裂稳定性分析的一种新方法--工程类比分析法,即选择河谷、坝高、体型条件相似的工程,采用同一计算程序,及等同的有限元网格模型进行平行计算,并以已建工程的运行监测资料为依据,对拟建工程的坝踵开裂稳定性作出评价.文中以二滩、Klnbrein拱坝作为类比计算对象,分析了即将兴建的小湾拱坝的坝踵开裂稳定性,并得出若干关于坝踵开裂安全的评价结论.     

岩体结构面切向循环加载本构关系研究

回顾岩体结构面切向循环加载的力学试验和数值模型,并建立新的本构模型。在粘接状态下,结构面切向本构关系表示为由双曲线和直线段组成的滞回曲线。在接触状态由粘接变为滑移的过程中,峰值摩擦角以双曲线函数逐渐降低至残余摩擦角,体现出峰值剪切特性。考虑结构面切向与法向耦合的剪胀关系,建立相应的接触刚度矩阵,并引入初始剪胀角和残余剪胀角来建立分段抛物线形式的剪胀曲线。循环加载导致的磨损对结构面的摩擦和剪胀特性均产生影响,通过以切向塑性功指数函数表示摩擦角和剪胀角的磨损过程。模型在物理意义上反映了切向循环加载的特性,计算结果能较好地拟合试验曲线。     

高挡墙堆石混合坝静动力稳定分析

针对岩坡上的高挡墙堆石混合坝——江苏宜兴抽水蓄能电站上库主坝的结构进行了静动力稳定分析．依据边界元法确定结构的动力放大系数，采用有限元分析法确定挡墙的土压力分布，从而计算挡墙的抗滑稳定性，并通过拟静力法分析堆石体的抗滑稳定．计算结果显示，该坝型的抗滑稳定安全系数满足规范要求．还提出了加强地基处理、加强下游坝面保护及增强堆石坝体的抗滑稳定能力等工程建议．     

溪洛渡拱坝动力分析

本文通过线弹性动力有限元方法分析溪洛渡拱坝的自振频率和振型 ,比较了不同水位、不同地基模型对拱坝一地基系统自振频率的影响 ,采用反应历程法计算拱坝在不同水位和不同地震输入条件下的地震响应 ,并对计算结果进行了评价和讨论。     

边坡深层抗滑稳定动力分析

岩体结构面在循环加载条件下的力学特性直接关系到上部结构的稳定安全.本文结合边坡动力抗滑稳定工程算例,采用有限元接触分析方法,对岩休结构面的理想弹塑性模型、简化非线性模型、考虑剪胀和磨损等现象的复杂非线性模型的计算结果进行了对比分析.接触面的理想弹塑性模型低估了接触面的变形能力,计算出的位移偏小,屈服区范围偏大,安全系数偏小.简化非线性模型的刚度随变形的增加而减少,增强了接触面的变形能力,计算出的位移增大,屈服区范围偏小,安全系数偏大.天然岩体结构面具有峰值剪切和剪胀特性,在循环加载条件下,峰值摩擦角、剪胀角会逐步磨损,考虑这些复杂特性后,模型计算结果处于理想弹塑性模型和简化非线性模型之间,更准确地模拟了接触面的受力变形特性.