考虑剪胀与软化的接触面弹塑性模型

采用大型单剪仪进行粗粒料与混凝土接触面在混合土泥皮(膨润土中掺入水泥)条件下的剪切试验,揭示混合土泥皮条件下接触面的力学特性与机制。试验结果表明,存在混合土泥皮时,接触面表现出明显的剪胀及应力-应变软化现象。峰值强度以及发生剪胀所对应的剪应变与法向应力大小有关,相同法向应力下,峰值强度所对应的剪应变滞后于产生剪胀的位置。为反映接触面的这一变形特性,基于广义位势理论,建立考虑剪胀以及应变软化的接触面弹塑性本构模型。利用塑性状态方程取代传统屈服面,采用分段函数,对剪应力与剪应变关系曲线和法向应变与剪应变关系曲线均用双曲线函数以及似正态函数分别进行拟合,从而确定模型中的各个参数。结合部分试验结果表明,模型计算的剪应力与法向应变与试验值的误差分别在10.5%,12.7%以内,从而验证模型的合理性。     

基于改进粒子群算法的面板堆石坝流变反演分析

为提高粒子群算法在模型参数反演中的表现,提出一种改进的粒子群算法(FPSO)。利用线性分段函数和指数函数,对学习因子C₁和C₂采用异步策略调整,实现粒子群算法中的惯性权重w和C₁,C₂随迭代次数的动态调整;通过免疫变异算子保证粒子多样性,结合阵型搜索保证收敛速度,并应用于阿尔塔什面板坝的增量流变模型参数反演分析。结果表明：(1) FPSO算法由于更好地契合了粒子从前期高速全局搜索逐步减速到后期局部精细搜索的运动特点,全局搜索能力得到较大提升,可有效提高反演分析精度和效率;(2)利用停工期大坝实测沉降,基于FPSO反演堆石体的流变参数,计算结果与监测值吻合较好。     

天然砂砾料的级配特性及包线设计方法

依据料场勘探砂砾料粒径–质量百分数的级配曲线图,采用粒径外包法确定设计包线的方法,由于样本数量的限制,难以合理反映砂砾料的实际级配范围,导致部分满足工程要求的填筑级配被判定为不合格,影响大坝的填筑质量评定。为此,结合阿尔塔什等3座高坝工程的筑坝料,论证了Weibull模型反映砂砾料上凸型、S型或反S型以及分形模型级配特性的适应性,得到阿尔塔什、大石峡和大石门的料场砂砾料级配分别为S型和上凸型两种不同分布类型;首次提出采用粒径规一外包法,即利用最大粒径对级配规一化技术,确定砂砾料级配包线的方法,可以弥补由于现场勘探资料样本不足,导致设计包线不能客观反映料场级配分布规律的缺点。研究成果可直接用于砂砾料的级配设计,也可用于确定不同类型土体级配的包络线,具有较强的应用价值。     

连续分布的粗粒土级配方程与压实性能

以Morgan等人提出的生长曲线为基础,提出了可反映粗粒土"S型"以及"上凸型"颗粒分布的2参数级配方程及参数取值范围;当形状参数a趋向无穷大时,则级配方程转化为分形分布公式。在此基础上,提出了采用相对密度试验手段确定最优压实性能级配的方法。建议级配方程对于长河坝、大石峡、两河口等高坝的填筑级配,具有很好的适用性。利用所得研究成果,对大石峡砂砾料进行室内相对密度试验,结果表明:①对于最大粒径60 mm的不同分布规律的粗粒土而言,随着级配参数的变化,其最大、最小干密度均存在极值点或拐点,且对应的临界P5值都在35%附近。②临界P5值对应粗粒土的极优压实性能级配;颗粒级配越接近分形分布,压实性能越好,临界P5值对应的分形分布级配,即为最优压实性能级配。接近分形分布的长河坝堆石料,较低的现场压实参数却获得了较高的填筑干密度,也佐证了这一结论的合理性。③利用临界分形维数的尺度无关性,可以方便地将室内最优压实性能级配的研究成果推广至现场不同最大粒径的工程级配。结论可用于粗粒土的级配设计以及压实性能评价。     

高心墙堆石坝填筑标准的试验研究

近期建成的几座高心墙堆石坝的监测资料表明,坝体的分区变形协调性并没有达到设计目标。为此,结合建设中的长河坝300m级心墙堆石坝,开展了坝壳料的室内和现场大型相对密度试验,得到了相应的相对密度指标,并对各分区的填筑标准进行了讨论。结果表明:①由于级配为较好的分形分布、压实性优良,现场堆石区的填筑平均孔隙率达到19%,优于21%的设计指标,但相对密度仅为0.65;②根据规范要求设计的反滤2区、过渡区和堆石区的填筑相对密度在0.96～0.65之间,其压实程度存在明显差异,不易保证坝体各分区的变形协调;③采用与现场压实功能相匹配的室内相对密度试验技术,可解决高心墙坝的反滤料或面板坝的垫层料相对密度大于1的问题;④高坝堆石体的变形控制设计,需要考虑级配效应的影响,宜采用孔隙率和相对密度双控填筑指标。结论可为高堆石坝的设计与建设提供参考。     

高科技产业园景观视觉偏好研究

文章主要以高科技产业园区的景观环境作为研究对象,分别在园区的使用者和景观设计者两类人群中展开调查。通过实地考察国内高科技产业园的景观环境,制作调查问卷对受访人群进行调查,探究该类园区相关人群对景观的视觉偏好。通过数据分析发现,园区使用者和景观设计者的景观偏好大体趋于一致,相对而言,景观设计者的偏好更具批判性。希望该研究能为今后高科技产业园的景观设计提供一些参考。     

克孜加尔沥青混凝土心墙坝应力变形研究

基于E-μ模型,并以克孜加尔沥青混凝土心墙堆石坝为例,采用三维非线性有限元法计算了竣工及蓄水期的应力变形,分析了参数的敏感性,探讨了心墙底部基座的布置型式对心墙应力及变形的影响。结果表明,克孜加尔心墙坝坝体及心墙应力变形均在合理范围内,并获得了心墙参数的取值与坝体应力变形的规律。     

基于气象负荷因子的Elman神经网络短期负荷预测

针对地区电网负荷易受气候影响的特点,引入气象负荷因子,提出了一种综合考虑各项气象因素．采用Elman反馈神经网络的短期负荷预测模型。由于Elman神经网络具有动态递归性能．可增强负荷预测模型的适应性。经上海电网实际数据的预测仿真计算,证明此方法与传统神经网络预测模型相比．既能减少输入变量个数,又能有效地提高预测精度。     

当代沥青混凝土心墙坝的进展

在过去的50 a中,欧洲和日本已经广泛地采用沥青混凝土作为土石坝的防渗材料.回顾了沥青混凝土心墙坝的发展历史,介绍了几座具有代表性的沥青混凝土防渗高土石坝的设计、施工以及运行情况.简要总结了国内外建造高沥青混凝土心墙坝的经验.随着人们对沥青混凝土材料特性了解的逐步深入和筑坝技术的不断提高,沥青混凝土心墙高土石坝将得到广泛的推广.     

考虑级配参数空间变异性的堆石坝随机有限元分析

为研究堆石料级配参数的空间变异性对堆石坝坝体有限元计算结果的影响,以某面板堆石坝工程为例,结合施工填筑检测资料,基于Cholesky分解法实现堆石料分形维数的对数正态随机场模拟,结合考虑级配效应的堆石坝有限元分析方法对坝体力学响应进行研究,并与坝料分区采用单一级配假定的确定性有限元计算结果进行比较。结果表明:堆石料级配曲线基本满足分形分布,分形维数D可较好地表征堆石料级配特性。当随机模拟至200次时,坝体各响应值达到统计稳定,且堆石料级配的分形维数满足对数正态分布时,计算出的坝体应力变形基本满足正态分布。与坝料各分区参数采用单一级配假定的确定性有限元相比,随机性有限元的变形和应力均偏大,计算结果偏于安全,两者相对误差在2%~7%,如果不考虑堆石料级配参数的空间变异性,会在一定程度上低估坝体变形和应力。