土石坝的应力应变计算和裂缝控制

本文系顾淦臣同志应河南省水利学会黄委会分会邀请所作的学术报告。应读者要求,本刊将分期刊登。     

论土石坝应力应变计算中的邓肯模型

一、前言迄今,在土石坝的应力应变计算中,作为描述土的应力应变关系的数学模型,邓肯—张—库尔霍模型(Duncan—Chans—Kulhawy,1970—1972,下称邓肯模型)比较流行。我国土石坝的应力应变计算,就是从该模型开始的(甘肃党河坝,华东水利学院,1975)。在国外,采用该模型进行土石坝应力应变分析的,除较早的Oroville,深山(日本),El lnflernillo等坝例之外,近期则有Brianne,Dalesice,Guri,Tehri,     

土石坝的应力—应变分析

在四十年代及五十年代,土石坝的应力一应变以及稳定分析都借助于弹性及塑性理论的精确解。严格来说,这两种理论都不能符合土坝施工及运转情况,也不能模拟土坝的破坏形态。六十年代开始,有限单元法应用到土石坝的分析和设计,于是在考虑土的真实性质方面,在考虑土坝分区及施工期加荷方面,在考虑使用期荷载变化方面以及在地震情况下土坝的     

土石坝的应力应变计算和裂缝控制(续完)

三、用固结理论的非线性弹性有限单元法计算土石坝的位移、应变、孔隙压力、应力上面谈的非线性弹性有限单元法是每级荷载施加后瞬间完成全部变形,竣工后不再有变形。这种方法只适用于非粘性土。实际上粘土心墙或粘性均质坝受填筑荷载时,并非瞬间压密,而是排水固结,在相当长时间     

基于PLAXIS土石坝应力应变有限元分析

运用岩土专业有限元软件PLAXIS对克孜尔土石坝进行应力应变分析,得到坝体竣工期和满蓄期的垂直、水平位移数值,以及坝体的大小主应力数值,对于坝体的设计、运行给出了直观的参考,进一步证明了坝体运行的安全性。     

从土石坝应力应变论坝体设计

近两年多来,我们采用分级增量荷载和非线性的双曲线型的应力应变关系,用有限元法对一些土石坝其中包括粘土心墙、沥青混凝土心墙和混凝土防渗墙砂砾石坝的应力和位移做了一些计算工作。分级增量荷载,在施工填筑期可根据施工进度,把荷载进行分级,本级荷载增量是本级结束时的填筑高度和前级填筑高度之间的填土重量,在蓄水期,也可按不同时期的水库蓄水高程,按水压力的增量作为分级荷载增量。从电算所得成果进行分析,我们认为,此计算法可改善土石坝的设计状况。现将我们的看法分述如下:     

基于ABAQUS软件的土石坝应力应变分析

利用有限元通用分析软件ABAQUS的用户子程序,实现Duncan-Chang模型的开发;同时利用热传导模块进行渗流分析。以此对某土石坝坝体进行应力与变形非线性有限元计算,得到坝体在施工期与稳定渗流期的应力与变形值。计算结果表明：利用ABAQUS软件,通过二次开发可以有效的实现土石坝的应力、应变计算。     

土石坝三维应力变形状态的计算

<正> 为设计和建造高土石坝,对其应力变形状态,以及不同的地形、结构和施工因素对土石坝工作性能及可靠性的影响,应进行全面的研究。近年来,土石坝二维条件下的应力变形计算得到了富有成效的发展,计算程序相当经济,所以能够利用因素分析的数学模式解算一系列的平面问题,并以此为基础进行研究[见参考文献1—4]。但是,在解算平面问题时,有许多因素,首先是地形条件,显然得不到考虑。因此,我们对土石坝的三维应力变形状态进行了研究,也就是借助离心机观察土壤模型     

基于ABAQUS的土石坝稳定渗流期应力应变分析

利用有限元分析软件ABAQUS的用户子程序接口,实现了Duncan-Chang本构模型在ABAQUS中开发,对土石坝应力应变进行分析。考虑渗流作用时,首先采用有限元法计算坝体渗流场,通过迭代法算出稳定渗流的逸出点和浸润线位置,并根据水力梯度得到坝体所受的渗透力。然后将渗流分析所确定的渗流力与土体浮力等荷载共同施加在施工期的坝体上,分析计算土石坝在稳定渗流期的应力应变值。分析结果表明:采用此方法进行土石坝稳定渗流期的应力应变分析是合理的,且大大提高了计算效率。     

增设混凝土防渗墙的土石坝非线性应力应变分析

进行了运行中土石坝因渗漏严重设置混凝土防渗墙后的非线性应力应变分析。在计算中考虑了填筑、蓄水、放水、设混凝土防渗墙、再蓄水的分级加载过程。计算表明,大坝虽然稳定,但存在强度薄弱区,在运行中应加强监测。     

压缩性地基上高土石坝的应力—应变特性

运用—6型计算机,使用计算程序,成功地解决了土石坝应力——应变状态的问题。计算程序是根据土石料的力学模型和差分变形     

考虑湿化作用的土石坝应力变形计算

针对坝体分期施工、蓄水过程,采用邓肯张E-B材料本构模型,在MIDAS GTS NX软件中实现了双线法考虑湿化作用的计算,对某砾石土心墙堆石坝进行有限元分析。对是否考虑湿化的作用对砾石土心墙堆石坝坝体和心墙的水平位移、竖直沉降、大小主应力进行比较。结果表明:是否考虑湿化作用对计算结果影响较大。双线法适用于土石坝的湿化计算,在土石坝应力变形计算中应该计入土石料的湿化效应。     

正义峡水库土石坝心墙土料变形参数计算

一般采用非线性有限元增量法分析土石坝的应力变形 ,应用较多的是邓肯—张模型 ,其中早期多用 E— μ模型 ,近年多用 E— B模型。结合正义峡水库土石坝心墙土料三轴排水剪试验成果 ,介绍了邓肯—张两种模型参数的整理方法 ,可供类似土工计算参考     

土石坝防渗土工薄膜应力计算方法比较

土石坝防渗土工薄膜应力计算方法比较沈永福（成都勘测设计研究院成都，６１００７２）１前言作为一种优良的防渗材料（渗透系数为１×１０（－１１）～１×１０（－１２）ｃｍ／ｓ），以各种聚合物材料（塑料和合成橡胶）制成的薄膜，因施工简便、费用低廉，在上石坝防渗...     

复合土工膜心墙与斜墙高土石坝应力应变研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和抗水力劈裂性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。为了研究复合土工膜高土石坝的应力应变特性,以一座坝高127.5 m的复合土工膜高土石坝为例,基于有限元计算方法,采用邓肯张E-B模型,分析和计算竣工期及渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝壳料堆石体应力和应变、坝壳料堆石体变形以及大坝渗流量,得出复合土工膜心墙式和斜墙式高土石坝的应力变形特性,并对是否发生水力劈裂进行判断。算例表明复合土工膜对降低坝体浸润线,减小坝体孔隙水压力均有显著作用,堆石体的应力应变有了一定的改善,且不会发生水力劈裂等不利问题。     

粗粒土的应力应变特性及非线性参数

本文根据大量粗粒土三轴压缩试验成果,分析研究了粗粒土的应力应变特性及变化规律,对邓肯E-μ模型的参数式作了较大的改进,并提出了新的参数关系式。     

碧口土石坝和防渗墙的应力应变分析与非线性有限元程序

碧口水电站壤土心墙土石混合坝于1976年初基本竣工,蓄水发电四年多来运行情况良好。此坝是我国目前已建成的最高土石坝,坝顶长297.4米,最大填筑坝高101米,坝顶防浪墙高5.3米。坝壳填筑材料有堆石、石碴、砂砾石等。坝下有两道嵌入河床基岩的混凝土防     

土石坝应力路径数值分析

对糯扎渡心墙堆石坝进行有限元数值分析,研究了坝体内各点应力路径.结果表明,无论是填筑期,还是蓄水期,坝体内各点都为等应力比的应力路径.大主应力与小主应力之比基本保持恒定,但填筑期及蓄水期的比值大小不同.可为进一步研究适合于土石坝应力变形分析的本构模型提供参考.     

土石坝面板温度应力分析

本文针对土石坝面板的温度应力问题，建立土石坝面板温度应力分析的力学模型，并给出土石坝面板的温度应力分布计算公式，为面板的温度分缝提供力学分析方法。