人工模拟堆石料强度和变形特性试验研究

堆石料的强度与变形机理非常复杂,颗粒破碎是影响堆石料强度和变形的重要因素。本文采用水泥净浆浇筑大量单一粒径、大棱角人工模拟堆石料颗粒,从而基于三轴试验研究了不同围压条件下人工模拟堆石料的强度和变形特性,对颗粒破碎程度和形态进行了细化,探讨了颗粒破碎对堆石料体积变形的影响。结果表明,堆石料的棱角特性对堆石体颗粒破碎有着显著的影响,从而对堆石体的强度和变形特性产生影响。堆石料的颗粒破碎形态可分为棱角破碎、剪切面破碎和完全破碎;以剪切面破碎和完全破碎为主,随着围压的升高,棱角破碎对颗粒破碎的贡献越来越大。剪切面破碎和完全破碎是影响堆石料颗粒破碎增长不均匀性的主要因素。     

考虑颗粒破碎的钙质砂压缩特性试验研究

针对钙质砂的颗粒破碎与压缩变形问题,开展了不同含水率条件下的钙质砂侧限压缩试验,分析了粒径、含水率对颗粒破碎和压缩变形的影响规律。试验结果表明:粒径越大,钙质砂颗粒越容易破碎,由此引发的形变越大;不同含水率条件下,颗粒破碎机制不同,当处于低含水率条件下时,颗粒破碎随含水率的增加而加剧,当处于高含水率条件下时,颗粒破碎随含水率的增加而减弱;含水率对压缩变形影响显著,不同含水率条件下的钙质砂压缩性不同。     

坝基断层岩体原位直剪与变形试验研究

由于坝基F67断层破碎带规模较大,性状较差,对坝基变形、抗滑及渗透稳定影响均较大,如何使提供的抗剪强度与变形模量参数既保证大坝安全又经济合理,是试验工作的关键。文中根据丰满水电站坝基进行的原位试验,介绍了这次试验内容、方法及成果,提出了该工程F67断层泥化带、强烈挤压破碎带和挤压破碎带的岩体变形模量和抗剪强度参数,为设计提供依据。     

砂砾料碾压前后破碎对物理力学变形性能的影响

散体材料的颗粒级配变化会在很大程度上影响散体材料的物理力学变形性能;根据金沙江梨园水电站左岸砂砾材料性能研究,通过原位及室内试验,研究了该砂砾料碾压前后的破碎情况及其对物理力学特性的影响,并分析确定了该砂砾料的破碎主要发生在颗粒直径2~10mm之间,碾压后颗粒破碎导致砂砾料的不均匀系数提高、压缩模量降低、三轴摩尔曲线发生偏转、渗透变形性能劣化;旨在研究颗粒破碎对砂砾料物理力学变形性能的影响。     

基于TCN和迁移学习的混凝土坝变形预测方法

混凝土坝变形测点数据丢失或者新增测点测量时间太短都会导致这部分测点的数据量不足,使得变形预测精度受到影响。为了提高这些小数据量测点的变形预测精度,提出了将时域卷积网络(TCN)与迁移学习相结合的变形预测方法。以数据量充足的测点为源域,以缺少数据的测点为目标域,将在源域上训练好的TCN模型的结构和参数迁移到目标域模型中,固定其中的冻结层参数,利用目标域中的数据对目标域模型可调层参数进行调整。同时,采用动态时间规整选择与目标域数据序列相似度最高的监测数据作为最佳源域数据,提升迁移学习效果。工程实例分析表明：迁移学习后的目标域模型的均方根误差和平均绝对误差与利用足量数据训练的TCN模型的预测误差相比,差异仅分别为1.73%和8.09%,小数据量情况下TCN预测模型的精度得到了提高。     

颗粒材料破碎能耗分形理论研究

大理岩颗粒材料破碎具有分形特征,为了研究颗粒压缩破碎的分形特征,结合大量的单颗粒破碎试验,得出了颗粒破碎粒径分布图,将颗粒破碎的形态特征分为3类,指出破碎形态与颗粒形状的关系。同时根据试验结果,确立了颗粒破碎时的变形与粒径的关系,并以此为依据,首次建立了颗粒破碎能耗与分形维数的关系。基于压缩破碎的试验结果得出分形维数,试验选取的颗粒破碎的分形维数D为2.48。所有的结论都建立在试验的基础上,所用假设经过试验结果的验证,与试验结果十分吻合。     

泰安抽水蓄能电站岩体变形和抗剪强度试验研究

泰安抽水蓄能电站主要建筑物部位出露的岩性有交代式花岗岩、斑纹状混合花岗岩及混合花岗岩等．岩体变形试验共选用了28个点，采用刚性承压板法；岩体抗剪强度试验共进行了4组，其中混凝土与强、弱风化基岩各一组、混凝土与破碎带基岩一组、断层破碎带本身抗剪强度一组．通过试验，得出各类岩体在不同应力作用下的变形规律、变形特征及抗剪强度参数，并提出了相应的建议值．     

基于ABAQUS的断层破碎带对调压室轴线布置影响分析

为研究断层破碎带对调压室轴线布置的影响，以金沙江昌波水电站调压室工程为例，开展了基于ABAQUS的有限元模拟计算，分析了两条断层破碎带对调压室洞室变形、应力、屈服破坏及稳定性的影响，以及随调压室轴线布置的变化，该地质弱带对调压室的影响情况；基于断层破碎带的影响变化规律，提出了受其影响小的调压室轴线布置方案。结果表明：位于该电站1号调压室下游边墙外侧的断层破碎带FC4对该调压室变形、应力、屈服和稳定性等指标的影响较大；位于调压室右端墙外的断层破碎带FC5力学参数值较高，对调压室影响很小；敏感性计算结果显示，靠近断层破碎带的调压室变形、应力、屈服和稳定性对断层破碎带的力学参数变化较敏感。随调压室轴线方位角变化，断层破碎带对调压室的影响相应变化，沿N86°E轴线布置的方案受断层破碎带影响最小。研究成果可为调压室轴线布置方案优选提供参考。     

颗粒破碎对粗粒料力学特性的影响研究

易破碎是粗粒料显著的特点,颗粒破碎对粗粒料的抗剪强度、内摩擦角、剪胀以及渗透系数均会产生影响。通过室内大型三轴试验,对粗粒料的颗粒破碎以及应力进行了分析,建立了破碎耗能与塑性功之间的关系式,并将其引入土体受力变形过程中的能量方程,采用相关联流动法则推导出了粗粒土的屈服函数,并绘制出在不同围压下经颗粒破碎修正的屈服面。     

高应力软岩破碎巷道围岩变形控制研究

由于岩石在高矿压条件下具有较大塑性变形,深部软岩巷道变形与破坏特征较为复杂,巷道的稳定性控制变得非常棘手,因此选择合适的巷道支护方法尤其重要。以具有上述地质赋存条件的邢村煤矿为工程背景,根据支护理论分析与数值分析,基于FLAC^3D有限差分软件,系统研究了支护参数对于围岩变形、应力和塑性区分布的影响规律。结果表明对于软岩破碎巷道,采用复合支护方法比传统单一支护,具有显著支护效果,更能有效控制巷道变形,从而为控制软岩破碎巷道变形提供一定的研究基础。     

DEFORMATION AND BREAKINC OF NONLINEAR WAVE IN WATER OF GRADUALLY VARYING DEPTH

Based upon the perturbation method,this paper used the method of conformalmapping to solve the deformation and breaking of nonlinear waves in water of gradually varyingdepth.The wave characteristics,such as wave deformation,velocity field,breaker type andbreaker height are discussed by the third order approximation.Results obtained are comparedwith experimental data.     

PROPAGATION AND BREAKING OF WAVES ON SLOPING BEACH

In this paper the propagation and breaking of the solitary wave,the sinusoidalwave and the second Stokes wave on a slope of 1/30 are discussed based upon the TUMMACmethod,and the velocity fields of breaking waves on the slope are obtained by using the tracingmethod.The.numerical results for wave deformation are in good agreement with experimentaldata,and the breaker indexes depending on the kinetic criterion agree approximately with previ-ous results.Furthermore,compared with the experimental results measured by Iwagaki and bythe authors,the tendency of velocity distribution of breaking waves computed by this numericalmethod is also satisfactory.     

倾斜底坡上波浪的传播与破碎

本文根据TUMMAC方法探讨了孤立波、微幅波和二阶Stokes波在1/30底坡上的传播与破碎,并采用示踪法测得了相同底坡上濒临破碎波的速度场。与前人的实验结果相比较表明,计算所得的波浪外形变化是一致的,依据运动学标准所得的各项破碎指标也大致相同;与岩垣及本文实验结果比较表明,速度的分布趋势也是一致的。     

斜向和多向波浪的破碎指标研究

该文通过水池物理模型实验,研究了在1:15的斜坡条件下斜向和多向波浪中破碎的特点。根据波浪类型和岸坡条件将破碎指标分为四类,总结了每一类破碎指标公式的通用形式和系数。对实验中正向和斜向规则波、正向和斜向不规则波、正向和多向不规则波的破碎指标进行了比较和分析。研究结果表明:同等条件下,斜向波的破碎指标较正向波偏大,基于不规则波有效波高的破碎指标小于规则波的,而多向波在波高较大时的破碎波高与正向不规则波相比偏小。     

斜向流作用下波浪的变形及破碎

当波浪自无流区斜向进入有流区后，不仅波要素发生变化，波浪传播方向也发生变化，即产生折射．作者曾根据线性波浪理论计算了波浪折射后的波要素变化情况。作者也曾通过实验分析和理论计算对正向流作用下波浪的变形及破碎问题进行过详细的研究．为了进一步研究波浪折射对变形及破碎的影响，本文计算和分析了外向流作用下缓坡上规则波浪和不规则波浪的变形及破碎过程，取得了以下两方面的成果：１）正向流作用下波浪的破碎指标及研究方法可以应用于斜向流情况；２）波浪的折射在一般情况下使波高降低，从而使破碎点向浅水方向推移。     

缓坡上不规则波浪的破碎指标

在文献[1]中作者在总结了已有研究成果的基础上,通过实验分析和理论计算,提出规则波浪的破碎指标宜采取合田的相对波高极值(H/d)_b与Michell及Miche的极限波陡指标(H/L)_b。本文将其推广应用于不规则波。     

浅水区波浪的破碎指标

基于对波浪破碎的几何学、运动学及动力学三种指标的分析比较和观测资料的验证,本文提出可以合田良实的结果为基础修正Miche的H/(Ltanhkd)=α值,并提出了适用于纯波及波浪水流共存时的临界α值。它们比Miche的0.142值为小,这一结果已为实验所证实。     

Modeling of random wave transformation with strong wave-induced coastal currents

The propagation and transformation of multi-directional and uni-directional random waves over a coast with complicated bathymetric and geometric features are studied experimentally and numerically. Laboratory investigation indicates that wave energy convergence and divergence cause strong coastal currents to develop and inversely modify the wave fields. A coastal spectral wave model, based on the wave action balance equation with diffraction effect （WABED）, is used to simulate the transformation of random waves over the complicated bathymetry. The diffraction effect in the wave model is derived from a parabolic approximation of wave theory, and the mean energy dissipation rate per unit horizontal area due to wave breaking is parameterized by the bore-based formulation with a breaker index of 0.73. The numerically simulated wave field without considering coastal currents is different from that of experiments, whereas model results considering currents clearly reproduce the intensification of wave height in front of concave shorelines.     

海岸底床剖面演变模拟与分析

近岸水下沙坝的位置与高度是河口海岸底床变化的主要原因,波浪与地形之间的耦合与反馈造成了沙坝向海连续迁移。使用LITPACK的添加模块LITPROF模拟沙质海岸剖面形态变化主要是沙坝的形成与迁移,通过模拟不同波浪入射角及剖面坡度对沙坝形成与迁移的影响,得出沙坝主要在波浪破碎点处形成,波浪入射角增大,沙坝离岸迁移越快;底床坡度越陡,沙坝产生与迁移越快,岸滩变形也越大。     

堤防工程设计波浪爬高分析与计算

根据有关规范及资料,综合论述了堤防工程设计时,由风场要素推求设计波浪要素、波浪传播变形及波浪爬高分析计算方法,结合实际工程对不同方法进行比较,提出合适计算方法.