弱震情况下高土石坝坝料动力参数反演分析

通过传递函数结合黏弹性人工边界模型实现了三维河谷地形下地震动的输入问题,不仅考虑了坝基相互作用和地基辐射阻尼的影响,而且较好地考虑了河谷地形的影响,保证了大坝动力计算的地震动输入的合理性。然后利用多输出支持向量机代替有限元计算,需要的样本数量相对较小,并且避免了传统单一支持向量机容易忽略监测数据间的相关性的问题,精度满足计算的要求,最后利用粒子群优化算法对反演参数进行优化选择。对糯扎渡心墙堆石坝动力参数的反演结果表明,测点加速度与实测值吻合较好。说明提出的方法是可行的,适用于弱震情况,可以为缺乏强震或震害资料的坝体动参数反演提供依据。最大动剪切模量系数C值与三轴试验方法和缩尺效应等有关,反演得到的堆石料最大剪切模量系数C值比室内动三轴试验值偏大,可以为室内试验值修正提供参考;并且由于受到上游蓄水的原因,反演得到上游堆石料最大动剪模量系数C值又比下游堆石料小40%左右,工程应用时室内试验值建议予以适当的修正。     

鲤鱼潭大坝坝料动力参数反演

采用现行的室内外试验方法确定的土石料动力参数是否符合实际是人们关心的问题之一。提出了一种基于坝体加速度峰值和反应谱的土石坝坝料动力参数反演方法。利用鲤鱼潭大坝在集集地震中的加速度响应信息,反演了坝料的动力参数。结果表明,该方法是可行的,计算精度可满足实际工程要求。研究表明室内动三轴试验得到的坝料最大动剪模量系数K的值偏小,应予以修正。     

基于蚁群算法的土石坝土体参数反演

介绍了新近为求解复杂组合优化问题而提出的蚁群算法。将蚁群算法运用于土石坝土体参数反演问题的求解:先对反演参数的搜索空间进行离散,将参数反演问题转化成一个组合优化问题;再针对土体参数反演问题的特点,改进蚁群算法,并将其用于土体参数的反演计算。算例表明,改进蚁群算法可有效求解土石坝土体参数反演问题。     

土石坝土体参数反演的一种新方法

为了确保基于遗传算法的土石坝土体参数反演结果的可靠性,应用数值逼近方法,分析了反演结果失真的原因,讨论了保证土体参数反演结果全局收敛的条件。在此基础上,提出了补偿观测信息的虚拟位移法,初步解决了观测值少、待反演参数较多时,反演结果失真的问题。最后用一个简单的算例验证了该方法是可行和有效的。     

浅议土石坝坝坡稳定分析

论述了土石坝坝坡稳定分析的方法--刚体极限平衡法和有限元法的基本原理,并对刚体极限平衡法和有限元方法的优缺点进行了比较,得出有限元法可以克服刚体极限平衡法所存在的缺陷,且理论上是合理的.     

土石坝坝坡稳定分析浅议

土坝稳定分析的目的是保证土坝在自重、渗漏压力、孔隙压力和其他外荷载的作用下,具有足够的稳定,不致发生通过坝体或坝基接触面的整体剪切破坏。本文详细论述求解土石坝坝坡稳定过程,明确坝坡抗滑稳定求解的意义和目的。     

高湿环境土石坝土料比选分析和物理性能研究

某低海拔抽水蓄能电站工程,因空气相对湿度大,致使开挖土料含水率较高,土料场全风化土料性状主要为晶屑凝灰岩风化土及花岗岩风化土,通过开展颗粒级配试验、界限含水率试验、击实试验、静力三轴等土工试验,研究了相对湿度较大的环境下,土料的级配、强度、渗透等物理力学指标,进而对土料的适用性进行比选分析,更好的指导现场施工,为高相对...     

土石坝渗流反演分析的现状及发展

介绍了现有土石坝土体渗流参数反演分析的基本原理、基本方法及反演分析的发展,充分利用了原位监测资料的信息,对大坝的安全状态做出了准确评价,并在充分了解各类反演法的基础上,选择适合具体问题的方法,从而得到更加可靠的反演结果。     

土石坝渗透系数反演计算研究

将智能算法引入渗透系数参数反演中,可以实现实时率定渗透系数,更好反映工程实际。本文将采用随机森林算法对支持向量机进行了修正,构造了改进支持向量机的土石坝渗透系数反演计算模型,并运用于某粘土心墙石碴坝计算中,计算结果表明:改进支持向量机方法较支持向量机法更为精确,整体较实测值偏大。该方法更好地反映渗透系数的实时性,具有一定的工程适用性与实际意义。     

土石坝三维二相动力分析

<正> 一、前言 在土坝的三维动力分析方法中,目前主要还是采用总应力法。本文第一作者和徐志英以有效应力为基础,提出了土(尾矿)坝的三维有效应力动力分析法,但在这个方法中,还没有考虑到振动孔隙水压力的消散、扩散和重分布,实际上这是一种不排水有效应力法。后来才考虑了这一个问题。     

土石坝坝剖面材料分区的有限元分析

针对某土石坝坝剖面材料分区的不同方案分别进行了有限元计算分析。根据分析结果,探讨了坝剖面材料分区的不同对大坝应力变形的影响,计算分析结果可为今后类似心墙坝的设计提供参考依据。     

强度参数的不确定性对土石坝坝坡失稳概率的影响

目前对土石坝坝坡的稳定性,主要是在坝料特性的确定参数基础上,采用极限平衡方法求出的坝坡抗滑稳定安全系数来评价。但实际的坝料特性参数往往是具有一定变化范围的变量,因此,安全系数大的坝坡不一定就比安全系数小的坝坡的失稳概率小。在分析研究12座均质土坝坝料强度参数统计特性的基础上,采用蒙特卡罗法对坝坡最危险滑裂面进行失稳概率分析,研究土石坝坝料强度参数的均值、变异性和相关性对坝坡失稳概率的影响。结果表明:强度参数的不确定性对坝坡的失稳概率有较大的影响,失稳概率随强度参数的均值的增大而减小,随变异系数的增大而增大。两个强度参数的相关性对坝坡的失稳概率也有显著的影响。由此可知,土石坝坝坡稳定性评价中,在确定性分析的同时,若能够考虑强度参数的不确定性,给出坝坡失稳概率,有利于更科学合理地评价土石坝的安全。     

深厚覆盖层上高土石坝的动力稳定分析

在高地震烈度区修建深厚覆盖层上的高土石坝面临许多新问题,如大坝的动力稳定、坝基液化问题等。以直粘土心墙及坝基截渗墙土石坝为例,采用三维动力固结有限元方法,研究强震区深厚覆盖层上的高土石坝的动力稳定问题。三维动力固结有限元程序以动力固结方程为基础,采用能够反应土体非线性、滞后性以及不可恢复性动变形特性的拟等效弹塑性本构模型,放弃了动孔压上升模式,在震动全过程中跟踪孔隙水压力产生、扩散和消散的发展变化,实现了动力渗流与动力反应分析的真正耦合,可较好地反映土体在地震过程中的实际性态,避免了动本构模型与动孔压模型有时难以合理搭配的问题。计算结果表明,深厚覆盖层上修筑的直心墙土石坝的静应力和静位移均较大,但它的动应力、动位移及加速度的反应值却均较小,且坝底的孔压比也较小,可满足稳定性要求。     

高海拔地区土石坝结构抗震性能动力分析

详细概括了西藏旁多土石坝结构抗震性能动力分析基本原理,分别从西藏旁多土石坝的结构抗震能力反应谱分析与基本原理、大坝结构抗震能力时域分析与基本原理以及地震作用下西藏旁多土石坝结构破坏的能量判别准则等三个方面进行了总结。提出地震作用下西藏旁多土石坝动力失稳破坏的能量判断准则以及地震失稳风险值的概念,并将其应用于西藏旁多土石坝的二维结构抗震性能分析之中,以此来模拟地震发生时,坝体加速度、最大动剪应变、最大主应力以及最大动位移等参数对大坝安全性能的影响,得出与实际相符的结论。     

小型土石坝筑坝材料统计分析及坝坡稳定分析

文中通过小型土石坝坝高和筑坝材料统计分析,了解筑坝材料不同物理特性的统计特征。针对某工程实例,进一步分析渗流和坝坡的稳定性,得到筑坝材料不同物理特性对坝坡稳定的影响规律。结果表明,筑坝材料相关物理特性统计数据相对离散,尤其是抗剪强度参数和渗透系数。抗剪强度参数对下游坝坡的稳定性起决定性作用,充分重视其离散性。渗透系数和湿容重对坝坡稳定也有一定影响,亦不容忽视。     

坝料动力变形特性试验研究

在大型动力三轴仪上进行了坝料的动力变形特性试验研究,分析了围压和固结比对最大动模量、动模量衰减规律和阻尼比的影响。试验研究表明:随围压和固结应力比的提高,最大动模量增大;随应变的增大,动模量逐渐衰减;固结比对最大阻尼比影响不大,随固结比的提高最大阻尼比略有降低。基于沈珠江动力变形特性模型,提出了可以将固结比影响归一化的最大动模量和模量衰减的修正公式,该公式能很好地消除围压和固结比对模量衰减规律的影响。结合其它工程试验成果,通过小于5 mm粒径颗粒含量初步探讨了尺寸效应对动力变形特性的影响,研究表明室内试验得出的最大动模量较工程原位土体的要低,而最大阻尼比要略高。     

分散性土作为坝料的一些问题

从1961年开始,澳大利亚首先发现某些粘土在水中有不同程度的分散性,并认为这是许多土坝所以失事的一个重要原因。这个发现引起了其他国家的重视,美国在七十年代也紧跟着澳大利亚之后,从野外调查、室内试验以及补救措施等各方面来研究分散性土料的筑坝问题,获得良好成果。 由于国内对这一课题尚未有足够的认识和重视,笔者搜集了澳大利亚英格尔斯（1ugles）教授来华讲学时所赠文献,及最近美国、加拿大等国家在这方面所发表的论文,将分散性土的性状、试验方法、试验成果的整理、分散性土作为坝料事故以及阻止事故的方法等汇总成文,供国内水利界参考。我国急起直追,犹为未晚。     

土石坝渗流的分析

利用有限元程序建立坝体模型,对土石坝的渗流现象受阻水材料影响程度进行分析,采用稳态流方式,对土石坝体心墙尺寸变更、截水墙深度、有无滤层考虑的条件下进行模拟分析,结果显示土石坝心墙、截水墙阻水材料的设置、阻水材料的渗透性系数都会对土石坝的渗流量、坝体内水头分布产生影响。     

湿式贮灰场灰坝与土石坝设计异同点分析

从等级划分、坝型选择、筑坝材料、填筑标准等方面对湿式贮灰场灰坝与土石坝的设计进行了分析比较,得出了两者在设计中的异同点,为灰坝设计提供了较好的理论依据。     

高土石坝筑坝料本构模型参数研究

对某高土石坝(最大坝高258 m)的8种筑坝料进行了系统的试验研究,通过大三轴试验分析高应力状态下它们的应力-应变-强度特性。结果表明:堆石料的粘聚力c确实存在,而以往认为c=0,所以建议工程中适当取值;坝料抗剪强度呈现明显的非线性;各种坝料变形性质较协调;据邓肯-张模型参数的物理意义,改变传统的取值方法,取不同坐标范围的轴应变εa(如εa=20%,5%,3%,1%)绘图,在尽可能小的εa处求取a(或Ei),在较大的εa范围内求取b。克服了传统方法在一条直线上同时确定2个物理意义完全不同的参数a和b,而无法满足精度要求的缺陷。得到不同坐标范围的邓肯-张模量参数a(或Ei)和b及对应k,n和Rf值,并与常规方法取值综合比较,提出模型参数建议值,通过回归证明拟合较好,为该工程设计计算提供力学参数,为类似工程特别是高土石坝的本构模型参数整理提供了思路。