双江口心墙堆石坝动力特性的振动台模型试验研究

本文通过进行不同地震动输入的振动台模型试验,研究模型坝的动力特性及其变化规律,并通过土石坝振动台模型试验相似率推算了原型坝的动力特性.研究表明:(1)对于一次振动,模型坝各测点所得自振频率及阻尼比基本一致,表明坝体具有大致固定的振型;(2)随台面激励峰值加速度的增大,自振频率明显降低,而阻尼比增大;(3)自振频率及阻尼...     

对重力坝设计规范中双斜面抗滑稳定的补充讨论

本文对现行规范关于结构承载能力验算表达式进行了进一步探讨，从传统刚体极限平衡法计算重力坝深层抗滑稳定问题三种方法的力学机理出发，推导了传统刚体极限平衡法用于可靠度计算的极限状态表达式，得出了现行规范规定的对结构承载能力验算表达式应该与之所导出的极限状态式在力学概念上应该相同的结论，在此基础上得出了抗力和作用函数的正确表达式。工程算例的计算结果表明，应用修正过的抗力和作用函数进行计算可以解决现行规范关于结构承载能力验算表达式存在的问题。     

水工抗震规范中高土石坝动态分布系数的探讨

我国土石坝的建设规模和难度越来越大,水工建筑物抗震设计规范的动态分布系数分布图已经不能完全满足设计要求。本文以世界同类型中最高的双江口心墙堆石坝为例,利用有限元动力分析方法,分析了坝体的加速度反应及其分布规律,并与振动台模型试验结果进行了类比。在此基础上探讨了规范的动态分布系数分布图存在的问题。研究表明,尽管试验得到的模型坝加速度反应大于原形坝计算值,但两者的加速度反应的分布规律基本一致。建议对高土石坝的动态分布系数分布进行系统的分析论证,考虑不同坝高、不同部位、不同工况和不同坝型下的加速度放大倍数,给出更为安全合理的动态分布系数图,以指导工程实践。     

基于统计损伤理论的邓肯—张修正模型研究

由于邓肯—张EB模型没有考虑颗粒破碎损伤对材料变形及强度的影响,不能模拟堆石料应变软化的缺陷,故将统计损伤理论引入邓肯—张双曲线模型。通过探讨堆石料应力—应变曲线不同阶段损伤变量的规律,描述堆石料的损伤破碎过程,考虑其损伤阈值的影响,建立了邓肯—张修正模型表达式,该模型参数能通过试验数据拟合得出。经过验证,邓肯张修正模型在高围压下能较好的模拟堆石料破碎损伤的全过程,低围压下退化为常规邓肯—张模型。与传统邓肯—张模型、统计损伤模型、弹塑性模型及试验结果相比较,其形式简单、参数少。研究成果可应用于底部围压较大的高堆石坝分析,为堆石坝的设计计算提供参考。     

双江口心墙堆石坝三维动力分析及模型试验验证

介绍世界上最高的心墙堆石坝——双江口大坝的振动台模型试验,并利用等效线性方法对模型坝进行三维动力有限元分析,得到坝体加速度放大倍数沿坝高、坝轴线和顺河向的分布规律,并验证了利用等效线性方法进行堆石坝的动力分析是基本可行的。但是有限元难以准确模拟下游松散边坡的表面放大效应,可能导致计算结果偏小,且地震动输入较大时,等效线性方法计算结果误差较大。根据原型坝的数值分析可知,原型坝加速度反应的总体规律计算值与试验值大致相同,利用模型试验相似率推算的原型坝自振频率也与计算值相差不大。说明利用振动台模型试验研究高堆石坝的动力特性和动力反应有重要参考价值。     

振动台土–箱结构模型动力特性及反应的解析分析

在振动台模型试验中,模型箱的设计直接影响到结果的准确性和可靠性。指出了叠层剪切型模型箱存在的主要问题有模型箱的附加质量、层间的摩阻力以及最大位移的限制。基于剪切梁法建立了土柱与模型箱相互作用的简化模型,在土体剪切模量均匀分布和沿高度指数分布的情况下,分别推导了其动力特性与反应的解析解,进而讨论了模型箱尺寸、材料对土体动力特性的影响。结果表明：与纯土柱相比,模型箱附加质量使土–箱系统自振频率减小;模型箱尺寸越大,土–箱结构自振频率误差越小;在相同尺寸下,铝合金模型箱的自振频率误差明显小于钢质模型箱。在此基础上建立了模型箱尺寸和材料应满足的公式。该方法可为设计合理的模型箱提供一定的参考。     

两河口水电站高土石坝地震反应地震模拟振动台模型试验研究

在大型地震模拟振动台上,进行了两河口水电站高土石坝地震模拟振动台模型试验。通过对模型坝在振动过程中的加速度反应的量测和分析、观察坝体在振动过程中的直接反应、量测坝体在振动后的永久位移和竖向沉降,得到了两河口高土石坝模型坝在地震中的加速度反应规律,地震残余变形及分布规律和坝体破坏过程及模式等。研究表明:空间位置、输入地震波强度和类型、先期振动和蓄水等因素对坝体各测点的加速度反应规律有重要影响。大坝在地震作用下的永久水平位移和竖向沉降很小;坝体的破坏形式主要是河谷段、靠近坝顶坝坡土体的颗粒松动,发生滚石而引起的浅层滑动。     

高心墙堆石坝地震残余变形和破坏模式的试验研究

为了解模型坝地震残余变形的分布规律和破坏形态,进行了不同地震波输入的振动台试验.坝体的沉陷和水平变位总体量值很小,地震残余变形主要发生于下游坡河谷坝段附近;坝顶有少量沉降变形和下游坝坡浅层滑动,而上游坡未观察到明显的水平变位或沉陷;下游坝坡的颗粒松动,发生滚石或浅层滑动,并首先发生于坝顶河谷坝段附近,且随着地震动的加大,范围逐渐扩大,但没有发现深层滑动的迹象;坝体自振频率降低越多,说明振动对坝体造成的损伤越严重:双向或多向地震动输入不利于坝坡的稳定.     

水工抗震规范中高土石坝动态分布系数的探讨

我国的土石坝的建设规模和难度越来越大,水工建筑物抗震规范的动态分布系数分布图已经不能完全满足设计要求。论文以世界同类型中最高的双江口心墙堆石坝为例,利用有限元动力分析方法,分析了坝体的加速度反应及其分布规律,并与振动台模型试验结果进行了类比。在此基础上探讨了规范的动态分布系数分布图存在的问题。研究表明,尽管试验得到的模型坝加速度反应大于原形坝计算值,但两者的加速度反应的基本分布规律基本一致。建议对高土石坝的动态分布系数分布进行系统的分析论证,考虑不同坝高、不同部位、不同工况、不同坝型下的加速度放大倍数,以给出更为安全合理的动态分布系数图,指导工程实践。     

一种利用振动台试验测定土石料动剪模量的方法

介绍了一种利用振动台模型试验测定土石料动剪切模量的近似方法,首先根据振动台模型坝体白噪声微振试验的模态参数识别结果,可获得坝体动力特性参数,进而利用剪切梁公式可确定模型土石料的动剪切模量和模量系数,以双江口振动台模型试验为例验证了该方法的有效性。