突变理论在地质力学模型试验失稳判据中的应用

地质力学模型试验是研究高坝工程稳定安全性的重要方法之一,如何较准确的通过测试结果建立大坝失稳判据,判断坝与地基的失稳破坏过程,得到综合稳定安全系数,是地质力学模型试验的关键技术问题。本文由突变理论及其相关性质,选用较为成熟的尖点突变模型及其标准势函数公式,推导出相应的失稳突变判别式,建立基于尖点突变理论的失稳判据,并通过相关算例进行有限元分析,依据计算成果的变位—超载倍数关系,提出超载安全系数,并与有限元塑性区贯通、计算不收敛等失稳判据对比分析,印证尖点突变模型失稳判据的可靠性和适用性。再将其应用于丹巴水电站地质力学模型试验中,试验结果给出了闸坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得了闸坝的变形及分布特征、揭示了裂缝发展的全过程及其破坏机制,得到降强系数为 1.18,超载系数为 1.8～2.0,确定了闸坝整体稳定安全系数为 2.12～2.36。根据尖点突变理论,由试验测试成果建立相关失稳判据,据此提出破坏过程及综合稳定安全系数,并与常规地质力学模型试验分析成果进行对比,分析结果验证了基于地质力学模型试验测试成果的尖点突变模型失稳判据的合理性。     

高强混凝土的单轴抗压力学性能试验研究

配制出掺和了硅粉和高效减水剂的水胶比为0．22、0．27的高强混凝土和水灰比0．5的普通混凝土，在MTS 815 fiextest GT材料试验机上测试了其单轴抗压强度，其抗压强度分别达到了90．78、78．01和20．4MPa。通过试验研究和比较了在单轴压力下高强混凝土和普通混凝土的破坏模式、应力-应变全曲线以及应力与体应变的关系。     

粉煤灰掺量对混凝土性能影响试验研究

分析了粉煤灰在混凝土中的作用,在混凝土中掺加不同含量的粉煤灰,研究优质粉煤灰对混凝土基本性能的影响。研究结果表明掺加粉煤灰可以延长凝结时间、延缓早期强度的增长速度以及可以减少混凝土收缩。在耐久性方面,掺入粉煤灰对抗冻性能和抗渗性能没有明显改善,过量掺加粉煤灰反而会降低混凝土的抗冻和抗渗性能。     

白鹤滩水电站典型顺层岩质高边坡稳定性评价

为分析白鹤滩水电站顺层岩质高边坡的稳定性,采用地质力学模型试验与FLAC~(3D)数值计算两种方法对边坡稳定性进行评价。试验得到了边坡的变形特征及变位值,整体稳定安全系数K_(SC)=1.450~1.575,控制性结构面为层间层内错动带C_(3-1)。试验结果表明,边坡的破坏模式为顺层的滑移—拉裂破坏,安全稳定性较好,置换洞加固措施有效。研究成果可为类似边坡稳定性评价提供参考。     

高强混凝土的抗渗性试验研究

通过对水灰比分别为0.25、0.30、0.50的混凝土标准养护28d抗压强度和抗渗等级研究,并根据低渗透性混凝土的特点,测量了压力水渗透的深度,利用公式初步估计了混凝土的渗透系数。采用硅灰与高效减水剂双掺的方法,可以制备抗渗透性能极为优异的混凝土。     

含深卸荷岩体拱坝坝肩变形特性及稳定分析

叶巴滩拱坝作为混凝土双曲拱坝,坝高达到217 m,坝址区断层、挤压破碎带密布交错,且两坝肩在各高程范围均有深卸荷岩体分布,特别是在2 750 m高程,左右坝肩均存在强烈松弛岩体,由于其自身强度较低,可压缩性较强,对工程的稳定安全存在较大影响。针对上述问题,本文以地质力学模型试验为研究方法,对含深卸荷岩体的坝肩稳定及变形特性开展研究。首先建立叶巴滩拱坝2 750 m高程平面地质力学模型,通过超载法试验获得坝体变位和应变、坝肩及抗力体变位分布规律以及模型破坏过程和失稳形态等,数据分析得到起裂超载安全系数K1为1.6～1.8、非线性变形超载安全系数K2为2.4～2.6、极限超载安全系数K3为3.8～4.2,揭示了深卸荷岩体变形特性及对拱坝工作性态的影响。对试验数据的综合分析得出,在叶巴滩拱坝2 750 m高程中,左岸松弛带Ⅳs类岩体距离拱端更近,变形较右岸更大,对变位、荷载的传递具有更加明显的衰减作用,对工程稳定安全的不利影响作用显著。     

高性能混凝土抗冲磨性能试验研究

通过对掺硅灰和减水剂的高性能混凝土与普通混凝土的抗压强度与抗冲磨性能对比研究,表明硅粉高性能混凝土具有良好的抗冲磨性能。并且指出了一些影响混凝土抗冲磨性能的因素,同时也表明利用现有规范中的方法对混凝土的抗冲磨性能进行研究具有某些不足,应该对现有规范中的试验方法进行一些修改。     

硅粉高性能混凝土抗冲磨试验研究

对掺加硅粉和高效减水剂配制的高性能混凝土的抗冲磨性能进行了试验,结果表明高性能混凝土具有很高的抗压强度和优异的抗冲磨性能,建议结合使用高效减水剂,采用粉煤灰、硅粉双掺的方法,来改良混凝土的和易性及流动性,减少混凝土单位水泥用量,减轻施工及温控负担。