导流隧洞衬砌混凝土温度应力围岩变形模量敏感性分析

针对溪洛渡水电站导流洞衬砌混凝土工程,采用三维有限元法分析了围岩变形模量变化对温度应力影响的敏感性。实例表明,围岩变形模量是影响温度应力的重要因素,围岩变形模量大,早期拉应力略小,后期拉应力明显增大,温控防裂措施严格,为实际工程提供了参考依据。     

硫酸盐腐蚀作用下水工混凝土的细观损伤本构模型

水工混凝土的力学性能是影响水利工程设施稳定性的重要影响因素。采用力学试验与理论分析相结合的方法建立考虑硫酸盐腐蚀效应的细观损伤本构模型。结果表明,硫酸盐腐蚀提高了混凝土破坏后的损伤程度;随着腐蚀时间增加,抗压强度和弹性模量呈指数型衰减规律,破坏应变呈增大趋势;由试验结果求解了形状参数m和尺度参数ε₀,进而求解了考虑硫酸盐腐蚀影响的细观损伤本构模型;通过实测试验数据验证了采用理论模型预测应力—应变关系的合理性。提出的本构模型可为水工混凝土力学行为的预测提供参考。     

水灰比对外掺氧化镁混凝土自生体积变形的影响

为研究外掺氧化镁混凝土性质,试验研究了水灰比对外掺氧化镁混凝土自生体积变形的影响.结果表明,水灰比对外掺氧化镁混凝土的自生体积变形有重要影响,混凝土的自生体积变形随着水灰比的增大而增大.同时,再次验证了外掺氧化镁混凝土的延迟微膨胀特性.     

基于统计模型及有限元法的重力坝变形模量反演

鉴于坝体和坝基力学参数选择的合理性对大坝结构分析及安全评价指标拟定的重要性,结合实际监测资料,提出了基于统计模型和有限元法进行重力坝坝体和坝基变形模量反演的方法,在分析地基范围取值、坝体变形模量取值对坝基变形模量反演影响的基础上,建立合适的有限元模型和统计模型,通过有限元计算拟合实测资料中的水压分量,根据最小二乘法原理反演大坝变形模量。将基于统计模型和有限元法反演混凝土重力坝变形模量的方法应用于某实际工程,结合实测资料反演了典型坝段坝基和坝体的变形模量,计算结果合理可信,精度较高。     

基于多元自适应回归样条方法的RMR系统预测岩体变形模量

在采用岩土分级系统RMR估计变形模量时,需假设组成系统的所有参数对变形模量有着完全相同的关系,这一内在假设降低了经验公式的精度。为此,引入多元自适应回归样条(MARS)构建模型。实例分析表明,MARS模型的适用性较好,各项指标均优于多元线性模型和多项式模型;MARS模型对变量的重要性分析表明,测量深度、完整岩石的单轴抗压强度(UCS)和岩石质量指标(RQD)对变形模量有更强的影响,而地下水情况(GW)与变形模量不存在相关性。     

水工隧洞衬砌混凝土裂缝成因分析及控制措施

通过水工隧洞混凝土施工中产生裂缝的实例叙述,深入分析了衬砌混凝土产生裂缝的诸多因素所形成的主要成因,并根据水工隧洞施工情况总结出了控制裂缝产生的具体措施     

高温环境下蠕变疲劳交互作用损伤力学研究

应力控制下的疲劳、蠕变及其交互作用损伤实际上是循环蠕变、静蠕变引起的材料延性不断耗竭的过程，本文在延性耗竭理论和损伤力学有效应力概念的基础上．对疲劳蠕变交互作用损伤演化进行了研究，提出了一个新的疲劳蠕变交互作用损伤模型．采用非弹性应变能密度变化作为损伤参量定义损伤变量。通过耐热钢1.25Cr0.5Mo光滑试样高温环境下应力控制的梯形波加载试验．验证上述疲劳蠕变交互作用模型，最终得到了1.25Cr0.5Mo钢540℃下不同最大应力、不同应力幅组合条件下的损伤演化统一表达式，试验损伤点与该模型的损伤演化规律符合较好．表明该模型和损伤变量适合于疲劳蠕变交互作用下的损伤描述．     

再生骨料在水工沥青混凝土中的适用性研究

为研究再生骨料在水工沥青混凝土中的适用性,对再生骨料水工沥青混凝土进行了配合比试验,并通过单轴压缩、劈裂试验、防渗性(孔隙率)确定其配合比为油石比7.0%、级配指数0.37、填料含量13%、再生骨料替代率50%。对再生骨料采用不同浓度的改性剂进行改性,分析再生骨料的吸水率、表观密度、压碎指标、粘附性,确定满足试验要求的改性剂浓度为水玻璃的浓度10%、硅烷偶联剂的浓度12%。在此基础上通过水稳定系数、热稳定系数、渗透系数研究了再生骨料在水工沥青混凝土中的适用性。结果表明,再生骨料应用于水工沥青混凝土中能够满足规范要求,可为再生骨料在水工沥青混凝土中推广应用提供参考。     

基于疲劳累积损伤理论的抽水蓄能电站顶盖螺栓疲劳分析

抽水蓄能机组在实际运行中螺栓受力会随着工况的不同而发生改变,而且在重复加载的过程中,螺栓会发生疲劳失效,其疲劳状况直接影响着整个水电站的安全运行.因此,研究各种工况下螺栓的疲劳特性对于水电站安全运行具有重要意义.回龙抽水蓄能电站其之前顶盖螺栓曾发生断裂造成事故,本文结合顶盖螺栓的改造的情况,基于有限元与理论相结合的方法...     

考虑围压的混凝土损伤特性试验研究

为了研究水饱和状态混凝土在不同围压下(0、2、5、10 MPa)的损伤特性,对直径150mm、高300mm的圆柱体混凝土试件进行了三轴压缩试验,并定义损伤变量D,选用Weibull-Lognormal损伤本构模型分析了常三轴下不同水围压对混凝土损伤特性的影响。结果表明,0 MPa饱和水环境与干燥无水压下混凝土的损伤变量走势大致相同;应变为4×10-3时,损伤变化差值达到峰值;应变为7×10-3时,损伤达到同一水平为0.81;应变到达4×10-3之前,损伤变量的增长速率逐渐增大;应变在4×10-3~7×10-3之间时,损伤变量增长速率较大并基本恒定不变;应变超过7×10-3时,损伤变量增长速率逐渐减小。     

基于内时损伤的混凝土拱坝结构分析方法研究

根据混凝土拱坝筑坝材料力学特性和损伤拉压变形的不同特点,建立了应变空间内统一的本构关系和损伤演化方程,描述了混凝土在复杂应力状态下的力学性能,并以某混凝土单曲拱坝为例,分别采用自编三维有限元数值分析程序、拱梁分载法和有限元等效应力法计算了不同工况下坝体最大主应力值。结果表明,本文所建本构模型正确、有效,为混凝土拱坝结构分析提供了参考依据。     

基于裂缝口开度的水工混凝土结构裂缝性态监控方法

针对复杂工况下带缝水工混凝土结构的裂缝扩展判据难以用于工程实际,且常规有限元法扩展法需不断进行网格重建的问题,推导了包含裂尖效应的渗流—应力耦合的扩展有限元模型,以此分析并建立了裂缝口开度与宏观裂尖开度在裂缝扩展全过程的关系,提出了基于粘着力的宏观裂尖判别法,并从数值分析角度验证了宏观裂尖开度临界值的无尺寸效应,利用其与裂缝口开度的关系建立了水工混凝土结构裂缝起裂、稳定扩展、失稳扩展全过程的监控方法,最终通过算例验证了该方法的合理性。     

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。     

加强和完善水工金属结构监督工作

结合西北电网中大中型水电站的情况,对水工金属结构监督的重要性、特殊性,金属结构失效形式及其危害做了论述,同时对水工金属结构监督工内容、方法提出了具体要求。     

基于发动机受热件热疲劳试验损伤的寿命预测研究

在发动机受热件加速热疲劳台架试验研究的基础上 ,综合连续损伤力学及热疲劳研究的一些成果 ,提出了热疲劳损伤模型 ,并据此推导了试验控制参数与零件试验寿命间的预测关系式。根据铸铁缸盖热疲劳试验结果 ,拟合了模型参数。同时 ,寿命预测与试验数据的误差分析表明 ,由于热疲劳问题本身的复杂性 ,缸盖寿命的离散度大 ,但变化趋势明显 ,适于工程应用。     

基于改进PSO-ELM算法的混凝土坝变形非线性监控模型

针对混凝土坝变形模型高度非线性问题,将极限学习机(ELM)用于混凝土坝变形监控模型的构建中,由于极限学习机的精度受输入权值和隐含层阈值的影响,引入改进的粒子群算法(PSO)进行最优求解,从而建立基于改进PSO-ELM算法的混凝土坝变形非线性监控模型。实例应用结果表明,该模型不仅可行、有效,且具有较强的学习能力和泛化能力。     

基于熵理论的混凝土坝变形安全监控SVM模型

为解决利用混凝土坝安全监测全序列数据建立的支持向量机(SVM)模型存在结构复杂、计算工作量大等问题,提出利用熵理论选择具有代表性样本代替全序列样本进行建模,即通过建立外部档案,根据外部档案更新算法选择具有代表性的样本,然后将外部档案的样本用作支持向量机的训练样本。将该方法用于某蓄水初期的混凝土坝变形模型的构建中,结果表明,该组合算法在保证模型精度的同时有效降低了模型的复杂程度,减少了模型的训练时间,且使模型的泛化能力得到一定的提升。     

大体积混凝土结构温度损伤研究

研究混凝土浇筑块在温度作用下的损伤分布,可为大体积混凝土温度损伤理论在实际工程中的应用提供参考。基于指数函数温度损伤模型,分析混凝土浇筑块结构计算周期内所有节点的损伤量,并结合数据可视化处理技术,将结构体损伤量以等值线图的形式呈现。计算结果表明,浇筑期间及浇筑完成的初期,混凝土浇筑块表面及基础约束区的温度损伤严重;结构体损伤程度与温度应力分布在时间上不同步。因此,对混凝土结构进行温度损伤分析是十分必要的。