龙羊峡围堰混凝土心墙与堆石坝壳联合作用的有限元分析

50年代初期,我国一些工程曾采用过混凝土心墙堆石坝,但后来用得不多,特别是比较高的刚性心墙堆石坝,在国内外都少采用。究其原因,主要是担心刚性心墙在水压力作用下可能会因拉应力过大而产生裂缝。然而龙羊峡围堰工程的实践经验和原型观测结果却表明:该坝工作状态良好,混凝土心墙工作可靠,心墙断面基本上处于受压状态。因此,有必要弄清这种刚性心墙堆石坝的工作性状。本文采用考虑联合作用的非线性有限元方法,根据实际的工程情况(设计剖面、施工过程和质量)及原型观测结果,进行反馈分析,以确定有关计算参数,并对心墙的受力特性进行了分析。     

三峡茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝应力变形分析

茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝是三峡工程挡水建筑物的重要组成部分.为了研究坝体及心墙在施工和蓄水条件下的工作性状,分别使用邓肯Eμ模型和清华非线性解耦KG模型,对茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝进行了应力和变形的有限元计算分析.计算中对心墙沥青混凝土使用了参照现场钻孔芯样试验成果修正后的强度和变形参数.根据计算结果,坝体及心墙的应力和变形值均处在合理范围之内,表明茅坪溪防护坝采用沥青混凝土心墙堆石坝坝型,并利用现场开挖料分区填筑的坝体设计方案是合理和可行的.通过对比分析,还对坝体的施工程序提出了建议.     

饱和—非饱和土体非稳定渗流数值分析

本文对一般的非饱和渗流有限元计算方法加以改进，有效地消除了非饱和渗流数值计算中存在的数值弥散现象。同时还提出了一种简便有效的逸出面处理新方法，并给出了非饱和非稳定渗流计算的实例。     

复杂地基对西龙池面板堆石坝三维应力及变形的影响研究

西龙池抽水蓄能电站的下水库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝址碎石料覆盖层较深，且河床基岩面向下游倾斜，大坝设计中如何合理利用坝基覆盖层碎石料并减少坝基开挖量是十分重要的问题。本文采用清华非线性解耦K－G模型，进行大坝三维非线性有限元分析，研究了蓄水期坝体变形特点及下游坡及坝趾区坝基的稳定问题，并提出相应的工程措施。     

高土石坝与基础防渗墙的应力应变分析

本文对一痤高土石坝与基础防渗墙进行了非线性有限元分析。根据计算结果,对坝体残余变形、剪切比、心墙水力劈裂以及防渗墙和坝体、坝基的联合作用等问题进行了讨论。     

窄陡河谷面板堆石坝坝肩摩擦接触问题研究

本文提出陡坡峡谷地区面板堆石坝坝肩摩擦接触模型。它采用可以沿接触面滑动的支座来模拟堆石与岸坡的接触，并假定与岸坡接触的堆石结点在岸坡的法线方向固定，而在沿岸坡的切线方向可以滑移。其接触面采用刚塑性模型，当剪应力小于等于剪切破坏强度时结点固定，而当剪应力大于剪切强度时，结点在切线方向可以滑移，并受到超值摩擦力的作用。由于堆石坝的变形在建成后若干年停止，因此对岸坡与堆石体之间的接触摩擦角采用衰减模式。文中用该模型对典型面板坝进行了变形分析，并对周边缝破坏的现象做出解释，表明所提模型合理可行。     

非线性解耦K-G模型在高面板堆石坝应力变形分析中的应用

结合对高面板堆石坝的研究，对作者所提出的非线性解耦K-G模型作了进一步的改进和完善。目前，这种模型已能适应填筑坝在施工期和蓄水期的各种应力路径；可用常规三轴试验求得具有归一性的模型参数，且工程问题的有限元求解简单、可行。本文介绍这一模型的新模式及模型参数的增量回归方法，以及应用于高面板堆石坝的三维有限元计算结果。     

粗粒料大型三轴试验中橡皮膜嵌入量对体变的影响及校正

在围压变化的应力路径上对粗粒料进行大型三轴试验时，需要有效地消除橡皮膜嵌入量对试样体积变形量测的影响，橡皮膜的嵌入量由试样侧表面的孔洞、膜间自由水、试样表面的疏松层以及橡皮膜张力的变化等复杂因素产生，通过试验的方法要精确地确定其大小、消除其影响是非常困难的。采用等向固结试验校正法，对多种不同筑坝堆石料的橡皮膜嵌入量进行了大型三轴试验研究，得到橡皮膜嵌入量的大小及其试验规律，发现橡皮膜嵌入量大部分在低围压的情况下发生，其与围压的关系可用双曲函数来表示，橡皮膜嵌入量占量测排水总量的发比在30％－50％之间，通过对橡皮膜嵌入量校正前后一组等应力比三轴试验成果合理性的讨论及该试验结果同压缩试验结果对应关系的分析，论证了等向固结试验校正法对粗粒料大型三轴试验的合理性。     

三峡工程二期围堰中双排混凝土防渗墙与堰体联合作用研究

 本文对三峡工程二期围堰进行了非线性应力应变计算。分析了堰体与双排混凝土防渗墙的联合作用问题。对该围堰中混凝土心墙的结构特点进行了探讨,并为设计方案提供了论证和建议。     

高面板堆石坝变形控制的若干问题

目前面板堆石坝的高度已从100m级发展到200m级，由于分期施工，高面板堆石坝的坝体变形性状更加复杂。本文以250m典型高面板坝为例，采用清华非线性K-G模型，分析了高面板坝的一些特殊变形问题，提出：优化施工临时剖面，以防止坝体在施工期出现过大的差异变形而产生裂缝；分期面板的浇筑高程要与堆石体的顶部保持一定的高差，以防止面板与支承堆石体间出现脱空；对高坝、特别是峡谷地区的高面板坝，要注意减少面板的法向变形，以控制坝肩附近周边缝和垂直缝的三向变形。