大坝结构性态分析的灰色过程模型

将大坝视为灰色系统,在控制论的基础上建立了可用于分析大坝结构性态的灰色过程模型,并以新安江大坝13号坝段为例具体应用,建立以沿坝顶上下游方向位移、沿坝轴线方向位移和坝踵处正应力为状态变量的灰色过程模型,得到了一些坝体结构性态的有用信息.     

沉降预测与分析的灰色系统预测法

利用灰色系统理论、建模原理及其检验方法,利用尼尔基水利枢纽左副坝坝体竖向位移资料建立灰色预测GM(1,1)模型,对尼尔基水利枢纽左副坝坝体竖向位移进行预测,经残差、关联度等检验分析,模型精度较高,并对实测资料进行检验,效果较理想,可以考虑应用于尼尔基坝体竖向位移的预测,为整个坝区、坝体水准网的竖向位移监测提供辅助信息。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层（缝）面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层（缝）面渗流向层（缝）壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层（缝）面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型。讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例，由计算实例可看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化。并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

灰色系统理论在大坝观测资料分析中的应用

本文从灰色系统理论的基本原理和方法着手,利用灰色关联分析对坝工观测量的因变量(如位移、扬压力、应力等)与各自变量(如温度、水位、时效等)之间的相关程度作序化、量化分析来了解各因素的影响程度;利用灰色GM模型建立坝工观测量各自变量与因变量之间的数学解释模型来对坝的运行性态作合理的评估;利用灰色预测对坝工观测物理量未来时刻的变化值进行预测以监控大坝的安全性态。文章详述了灰色系统理论在水工观测资料分析中的应用情况,井对其应用时的检验标准及其它一些问题进行了探讨。     

基于灰色动态模型的碾压混凝土温度特性分析

以江垭碾压混凝土坝为例,根据实际监测数据,在原始数据1-AGO基础上,对影响坝体混凝土温度的主要因素进行了关联度分析,建立了大坝混凝土温度与各相关因素的灰色动态GM(1,N)模型,通过模型逐点残差分析表明,所建模型合理,模拟程度较好,可用于大体积碾压混凝土的温度特性分析。     

龙滩碾压混凝土重力坝渗流场与应力场耦合数值模拟

龙滩碾压混凝土重力坝最大坝高216．5m，位于中国广西壮族自治区红水河上。本从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理：层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流；进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并进行了龙滩碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合数值模拟。从数值模拟结果可以看出，耦合作用使各应力分量增大，而且使坝踵附近的应力集中现象加剧。     

灰色系统模型在混凝土坝体温度预测中的应用

介绍了碾压混凝土坝体内部温度预测的原理及方法,并引用工程实例,利用多变量灰色系统原理建立MGM（1,N）模型,预测出大体积混凝土坝体的内部温度。指出：此模型精度高、误差小,较好地反映了坝体混凝土温度变化规律。     

多标号混凝土重力坝分区应力计算

混凝土实体重力坝，从经济和施工等方面考虑，往往在坝体外部用高标号混凝土，内部用低标号混凝土。在外部高标号的部位也视不同情况，采用两种不同的高标号混凝土。但是计算各标号区的坝体应力目前尚无精确而简单的计算法。本文介绍用常用的重力法确定实体坝三种不同标号部位的应力。这种方法也可应用坝体外壳是两种标号的常规混凝土，内部是碾压混凝土实体坝的应力分析。文内还列举了１００ｍ高，三种标号实体坝的算例。     

小山口水电站砂砾石面板坝三维静、动力有限元计算分析

鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。在静力本构分析中,采用了非线性邓肯E-B模型,而在动力本构分析中,则使用了等效线性粘弹性模型。通过这个模型,对坝体的应力和变形进行了全面系统的研究和分析,同时对坝体的抗震性能和抗震稳定性进行了验证。结果表明,在各种工况下坝体所表现出的变形规律合理。同时在混凝土面板最大拉应力和压应力都符合所采用混凝土材料的允许应力要求,坝体的抗震性能和抗震稳定性满足规范要求。     

龙滩碾压混凝土重力坝及其防渗面板的应力分析

采用可以描述岩体弹性和弹塑性变形的等效模型一多层结构模型，模拟碾压混凝土的应力应变关系，据此对龙滩碾压混凝土坝及防渗面板在3种工况下的受力状态进行了计算，计算结果表明，坝体及坝基内的应力分布合理，防渗面板工作状态良好。     

高混凝土面板堆石坝应力变形数值模拟研究

常规计算法方法无法精准反映高面板堆石坝实际受力情况,造成国内外修建的一些高面板堆石坝出现面板挤压破坏和结构性裂缝问题。采用邓肯E-B模型进行高面板堆石坝三维有限元分析计算,结果表明:高混凝土面板堆石坝的应力和沉降量较小,绝大部分荷载是经过垫层和过渡层由主堆区石传入坝轴线以上的地基中,坝壳料具有足够的变形模量及自由排水性能,孔隙率控制是合理。面板堆石坝应力的分布在各堆石区的分界处没有较大突变,坝体填筑分成防渗补强区、垫层区、堆石区各区坝料之间满足力学平稳过渡的要求。因此高面板堆石坝设计是合理的,对类似工程设计具有参考意义。     

混凝土重力坝在地震荷载下的稳定分析

采用混凝土损伤塑性本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS进行混凝土坝的结构计算,分析某混凝土坝在地震荷载下的响应,分析结构的稳定性和任意荷载作用下结构的破坏情况.计算结构表明:采用混凝土损伤塑性本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS进行混凝土坝的结构计算,可以更加直观反映混凝土坝的应力、应变和整个坝坡破坏发展过程....     

沥青混凝土心墙堆石坝有限元数值分析

基于邓肯-张E-B材料本构模型,采用大型通用有限元软件ADNIA,对某沥青混凝土堆石坝进行了应力变形有限元计算,以便研究其应力应变特性.并在计算结果的基础上对沥青混凝土心墙的邓肯-张材料模型参数杨式模量、凝聚力、体积模量等进行了敏感性分析.坝体有限元计算结果表明:坝体上、下游坝坡附近小范围内出现拉应力;坝体应力在心墙附近有突变,出现了拱效应;各参数的变化对心墙的应力应变影响程度不一,其中杨式模量K、杨式模量指数n属于高敏感性参数,而体积模量指数m为低敏感性参数.为确保大坝安全,在上、下游坝坡采取必要的护坡措施,同时在大坝填筑施工时应适当提高上、下游坝坡附近坝体的压实标准;为保证心墙的稳定安全,适当调整沥青混凝土的配合比,并根据试验计算调整心墙的变形模量,使之和过渡料的模量协调一致,尽量减小沉降差异带来的不利影响.     

基于分级加载的高面板堆石坝应力变形分析

依据非线性弹性K-G模型理论对天池上水库面板堆石坝进行了应力变形分析。首先采用CAD图形和程序控制相结合方法建立坝体与地基模型,考虑了断层构造和岸坡变化,得到了较为精细的三维有限元模型。然后在模型计算中采用了施工逐级加载的方法对坝体进行了模拟,应用修正后的分级加载位移变形公式,对竣工期和正常水位蓄水期的应力变形进行三维有限元分析,得出了两种工况下断层对该高面板坝应力变形影响一般规律。     

高面板堆石坝坝体流变性状

根据室内堆石料的流变试验，确定了坝料的流变参数，利用改进后的流变模型计算了公伯峡电站混凝土面板堆石坝的坝体和面板变形。计算结果表明，计入堆石料流变变形的计算模型能更好地模拟高面板堆石坝的应力应变系。     

探讨建立碾压混凝土拱坝位移监控模型的方法

针对碾压混凝土拱坝薄层碾压的结构特点以及坝体埋有一定数量温度计的情况,引入渗流场与应力场耦合的数学模型分析水压对坝体位移的影响,采用“开关函数”解决坝体温度位移时空分布问题,探讨了建立碾压混凝土拱坝位移监控模型的方法,并给出了工程应用实例．     

拱坝的非线性分析

本文讨论非线性有限元法在拱坝分析中的应用。用弹塑性—断裂模型描述拱坝与基岩的力学性质,可以求得拱坝—岩基交界面的开裂区范围、拱坝变形的变化和拱坝的应力重分布情况。典型算例表明,考虑拱坝—岩基交界面的开裂后,坝踵处高铅直拉应力消失,而铅直压应力仅略有增加。从而可知,在拱坝设计中推广非线性分析方案可以导致更经济的设计和更简单的拱坝体型。     

白眉水库面板堆石坝应力变形分析

运用大型有限元商业软件ABAQUS分析白眉水库面板堆石坝有限元应力变形特性。坝体、坝基岩体分别邓肯E-B本构模型和线弹性模型,分别针对考虑基础变形和不考虑基础变形两种情况进行分析。计算结果表明坝体自身变形较小,而由砂卵石覆盖层引起的沉降所占比重较大,坝体的应力大小与堆石体自重应力较接近,计算成果符合堆石坝的一般应力变形规律,并且和监测成果吻合。     

粗粒料非线性模型(hhu-KG)的有限元实现及工程应用

介绍了一种可以考虑剪胀效应、中主应力影响以及强度非线性的粗粒料非线性模型(hhu-KG模型)。在次弹性理论的基础上将其扩展为一般应力空间中的应力应变关系,并基于土石坝静动力流固耦合可视化分析软件平台开发了该模型的有限元计算程序。采用该模型和邓肯E-B模型对某面板堆石坝进行了三维有限元数值模拟,并对两种模型的模拟结果进行了对比分析。结果显示,相较于邓肯E-B模型,hhu-KG模型计算所得到的最大沉降值与最大面板挠度值略小,而最大顺河向位移值略大,但是两种模型计算所得的坝体与面板变形分布规律大致相同,且符合工程的一般规律,验证了基于次弹性理论推导的刚度系数矩阵的合理性,同时也说明了hhu-KG模型在土石坝静力有限元分析中的适用性。研究成果为粗颗粒土在土石坝的应用提供参考。