桩—土三维等厚度接触单元模型及其工作性状

本文根据桩侧土的剪切非线性性质，推导了桩-土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵，并以某工程实际的层状地基为例，研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表明，本文所采用的接触单元模型能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况。     

桩-土三维等厚度接触单元模型及其工作性状

本文根据桩侧土的剪切非线性性质，推导了桩-土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵，并以某工程实际的层状地基为例，研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表明，本文所采用的接触单元模型能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况。     

摩擦接触单元及其分析方法

在垂直或倾斜度较陡的土和结构物的接触面上,由于土体沿接触面方向应变的累加,在接触面上会产生较大的相对位移,远超出接触面两种材料之间的极限剪切位移而发生摩擦滑移。本文提出摩擦接触单元,并建议在接触面采用摩擦迭代,包含坝体非线性应力迭代而取得收敛的双重迭代方法,在带有刚性心墙土石坝、设有混凝土防渗墙的地基等非线性有限元计算中应用,取得了显著的成效。     

浅谈土石坝坝体防渗技术

益阳市中小型水库大都修建于20世纪60-70年代,大坝经过几十年运行,各种安全隐患逐渐暴露．尤以渗漏问题最为普遍。文章对目前常用的几种土石坝坝体防渗技术进行比较并加以总结。     

土石坝坝体土工膜防渗结构的研究

因为土工膜的厚度很薄,容易遭破坏,为了有效保护和提高其在坡面上的稳定性,介绍了其铺设的结构形式,还介绍了坝工中的土工膜防渗型式和它的选择方法。     

土石坝低弹性模量混凝土防渗墙应力变形数值分析

目前关于在大坝除险加固过程中应用较多的低弹性模量混凝土防渗墙的工作性状及受力特性等方面的研究较少,有必要进行深入研究.对采用低弹性模量混凝土防渗墙加固的某土石坝典型断面进行了有限元数值分析,采用改进的Goodman单元模拟防渗墙与周围土体的接触面,计算了不同水位下防渗墙的应力变形情况,并将数值计算得到的水平位移值与实测值进行了对比.此外,还对比分析了不同弹性模量下防渗墙墙体的位移和应力变化情况,可供实际加固工程中防渗墙弹性模量取值时参考.     

基于不同接触单元的面板堆石坝动力响应分析

土工结构数值模拟中土与结构接触问题一直是学者研究的热点。通过改变普通四边形单元等效线性黏弹性动力本构模型中的动剪模量和模量指数,提出一种改进薄层接触单元,其与普通四边形单元本构模型一致,物理意义更为明确,模型计算参数更易取得,更适于土与结构接触面的计算。对坝高为200 m的面板堆石坝面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元、不加接触单元、采用无厚度的Goodman单元及改变薄层接触单元动力参数等多种工况时,面板的动力响应结果分析比较表明:面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元时面板的动力响应介于不设接触单元和设无厚度的Goodman单元之间,合理选取薄层接触单元动力参数可以得到理想的结果。     

大田水库碾压式土石坝坝体防渗方案设计

文章阐述了大田水库工程概况,从地形地质条件、交通条件、施工条件及工期分析、工程投资等角度分析比较,选定塑性混凝土心墙作为大田水库碾压式土石坝坝体防渗方案。通过工程实践表明,塑性混凝土心墙质量与防渗效果明显,同时节省了工程投资,并加快了工程施工进度。     

土石坝坝基接触段静压灌浆工艺研究

针对坝体(或防渗体)与坝基帷幕灌浆相互衔接及施工控制问题,本文通过工程实例对接触段进行静灌处理的试验研究,提出先行对坝体与坝基接触段进行独立静灌处理,以其作为坝基帷幕灌浆的“压浆板”;对接触段进行独立静灌时,需根据接触段埋深来确定灌浆压力.坝基岩体帷幕灌浆需在接触段静灌1.5～3 d后进行.     

基于有限单元法的桩土接触分析及渗透稳定性评价

针对跨越工程对堤防安全的影响,采用有限单元法模拟桩与桩侧土之间的非线性滑移破坏。介绍了桩土接触分析和渗透坡降的计算原理,计算了某跨越工程塔基桩侧土体可能产生的缝隙宽度和深度,并在此基础上计算了土体的抗渗稳定性。计算结果表明,在各种不利荷载组合作用下,跨越工程右岸塔基的裂缝开展深度均较浅,裂缝未达到透水层;跨越塔对右岸大堤整体渗流场影响很小,不会危及堤防安全。     

接触摩擦问题的扩展有限元数值模拟方法

研究了采用扩展有限元法分析接触摩擦问题的方法。该方法基于单位分解思想,在位移插值形式中引入不连续函数和裂尖渐近位移场函数分别反映接触面的不连续性和接触面端点的奇异性;根据虚功原理建立有限元支配方程,接触面不连续函数积分采用分区高斯积分的方法。扩展有限元法在分析接触问题时不需要引入接触面单元,接触面可以位于单元内任意位置。因此该方法在分析接触摩擦问题以及压剪裂纹的开裂扩展时有显著的优势。     

对土坝防渗墙有限元分析时墙体单元划分排数对墙体的影响

在对土坝防渗墙进行有限元计算分析时,墙体单元的划分形式和排数对墙体的应力和应变都会有不同程度的影响。因此,如何合理地确定墙体单元的划分关系到整个工程计算的科学性和正确性。以黄壁庄水库副坝防渗加固所建混凝土防渗墙为例,采用自编的土石坝有限元计算程序,对其典型剖面进行了非线性有限元计算,研究不同的划分形式对墙体位移和应力的影响,以及对坝体安全和稳定的影响,并为类似工程提供参考。     

复合土工膜防渗体土石坝渗流有限元分析

基于复合土工膜的渗透机理，结合土体的渗流计算模型，采用有限元法，编写了土石坝渗流计算的程序，对某复合土工膜面板坝进行了渗流分析。应用实例的计算结果表明，用复合土工膜防渗的土石坝的渗流计算结果是合理的，与未铺设复合土工膜的土石坝相比，浸润线坡度趋于平缓，渗透坡降明显减小，渗透流量大幅度缩减。     

土石坝低弹模塑性混凝土防渗墙应力变形分析

本文结合福建南安坂头水库大坝防渗墙工程实例,针对低弹模塑性混凝土的特点,对修筑塑性混凝土防渗墙前后的坝体进行了渗流分析,并采用非线性邓肯—张(E—B)模型研究了大坝防渗墙在一定水位下的应力变形特性。结果表明:低弹塑性混凝土防渗墙具有良好的防渗性能;修建墙体后坝体蓄水期垂直位移分布规律与竣工期相似,水平位移有向下游的趋势,坝体蓄水期大小主应力等值线趋势基本与竣工期相似;低弹塑性混凝土防渗墙墙体拉应力随混凝土弹性模量的增大而增大,最大拉应力均位于259.00m高程左右。     

混凝土防渗墙在土石坝防渗加固中的应用

土石坝的渗流安全问题在整体安全中占有重要地位,直接影响大坝的运行安全。混凝土防渗墙作为挡水建筑物加固防渗体系的主体部分,防渗效果最为可靠。文章在分析材料及其工艺的基础上,对土石坝防渗加固中混凝土防渗墙的设计、施工方法等问题进行初步总结。     

土石坝坝基塑性混凝土防渗墙应力变形分析

建造在透水深覆盖层上的土石坝,坝基常设有混凝土防渗墙,而现今塑性混凝土防渗墙越来越受到人们的关注.因此,如何确定塑性混凝土防渗墙的应力状态是一个很具有实际价值的问题.结合实际工程,根据塑性混凝土防渗墙自身的特点,采用非线性土体单元、面-面接触单元进行模拟,计算结果可为土石坝的安全设计提供依据.     

金佛山沥青混凝土心墙坝坝坡稳定性有限元分析

针对重庆市金佛山水利工程沥青混凝土心墙堆石坝,采用有限元强度折减法,研究了上、下游坝坡在竣工期、蓄水期及水位骤降等不同工况下的稳定性。结果显示,在竣工期、蓄水期和水位骤降期的坝坡安全系数均符合规范要求。与极限平衡分析方法相比,强度折减法在滑弧面及塑性区的分析中弥补了极限平衡法中无法准确确定滑动面具体位置及滑体大小的缺陷,但是强度折减法计算结果偏安全,因此将两种方法结合进行稳定性分析,结果更为客观。     

基于东坑水库大坝混凝土防渗墙施工组织设计

东坑水库大坝始建于20世纪60年代,常年失修造成大坝坝基渗漏严重,大坝无法正常运行。现对大坝工程进行除险加固处理,处理方案是在大坝中间设一道垂直混凝土防渗墙。     

坝体混凝土胶结面力学特性试验研究

对基岩与混凝土间的沙浆层，大沙浆混凝土，水泥净冻和普通混凝土四种胶结方式，以的老混凝土层间的沙浆层，大沙浆混凝土和普通混凝土三种胶结方式，分别进行胶结面的抗拉、抗剪及抗渗强度等力学性能试验研究。其成果为水利水电工程坝体混凝土胶结面施工方案选择，提供了合理依据。     

乌拉泊水库副坝混凝土防渗墙防渗效果分析

乌拉泊水库在利用混凝土防渗墙对主坝进行防渗处理后,解决了主坝渗流不稳定的问题,在此基础上于1999年至2002年又延长了混凝土防渗墙,对副坝进行了防渗处理。文中通过对防渗处理前后的测压管水位进行相关分析、位势分析、类比分析、防渗体有效系数分析,以及副坝排渗暗管排渗流量分析,认为副坝防渗墙防渗效果明显,有效解决了副坝渗流不稳定的问题。