沥青混凝土心墙石碴坝设计

沥青混凝土心墙是土石坝的一种新型防渗结构，具有防渗性能高，适应变形能力强，心墙厚度薄，工程量省，抗震性能好等特点，结合重庆马家沟水库工程，分析介绍了沥青混凝土心墙石碴坝的设计。     

土石坝沥青混凝土心墙水力劈裂研究

结合Finstertal坝的运行资料和室内三轴试验结果,分析了沥青混凝土心墙在蓄水运行过程中存在产生水力劈裂的前提条件,主要包括:沥青混凝土的剪胀性以及渗透系数对孔隙率、骨料级配的依赖性;对沥青混凝土进行了室内水力劈裂试验,并对试验资料进行数值计算的结果表明,试件在受拉时形成的局部微小裂缝的诱导下发生了水力劈裂;结论对高沥青混凝土心墙堆石坝建设具有一定的指导意义。     

降低高沥青混凝土心墙拉应力的措施研究

传统沥青混凝土心墙堆石坝中心墙和坝壳沿坝轴线方向均为直线型。心墙在水压力推动作用下产生指向下游的挠曲变形,心墙轴线伸长致使其内部产生拉应力,坝高越高,心墙产生拉裂缝的风险越大。本文基于心墙产生拉应力的机理,提出了两种新坝型(直坝曲心墙坝型和曲坝曲心墙坝型)的改善措施。借助有限元计算,研究了坝高和坝轴线长度对心墙挠曲变形和拉应力的影响,考察了新坝型的改善效果,表明坝高越高、坝轴线长度越长和岸坡坡比越大,心墙拉应力越大,新坝型对减小心墙拉应力具有良好的效果。通过施工技术、施工工期以及经济成本等方面的分析,表明新坝型可行,具有良好的应用前景。     

复杂地质条件下沥青混凝土心墙坝风险识别方法

针对复杂地质条件下沥青心墙坝风险识别问题,本文从“三高一深”复杂地质条件、沥青混凝土心墙和传统土石坝三个风险维度,系统建立沥青混凝土心墙坝风险指标体系。针对主客观信息融合不充分问题,本文采用三角模糊层次分析法（TFAHP）确定风险指标主观权重,通过指标重要性评价法（CRITIC）确定其客观权重,并利用博弈论法（GT）计算最优组合权重,构建基于TFAHP-CRITIC-GT组合赋权模型的沥青心墙坝风险智能识别方法。实例分析表明,新疆奴尔沥青心墙坝工程复杂地质条件风险指标权重占比0.516,是该工程的重要风险因素。综合考虑复杂地质条件风险对于准确识别沥青心墙坝风险因素具有重要工程意义,本文提出的指标体系及识别方法对于西部地区复杂地质条件大坝风险识别及评价研究具有推广价值。     

沥青混凝土心墙施工质量控制

沥青混凝土心墙质量控制涉及沥青混凝土原材料检测、沥青混合料的制备和心墙施工工艺等方面。本文对沥青心墙施工过程的各个环节进行研究,制定合理的施工方法。对每个环节严格控制,再利用试验方法,对施工过程进行严格检测。确保沥青混凝土心墙的施工质量。     

沥青混凝土心墙冬季现场铺筑试验研究

冶勒工程在施工初期,通过在环境气温12℃、0℃及-4℃多次试验,不仅完成了,常温下,沥青混凝土心墙的施工工艺,同时初步总结出在冬季施工中存在的问题,及解决方法.对沥青混凝土施工工艺进步起了一定的促进作用,也为其它类似工程提供了一定的参考依据.     

土石坝沥青混凝土心墙接头模型试验

通过模型试验对沥青混凝土心墙底部接头结构进行研究，验证了心墙底部接头的结构形式是合理可靠的。     

碾压式沥青混凝土心墙低温施工技术

对于碾压式沥青混凝土，东北尼尔基地区4月和10月日平均气温略低于规范要求的正常施工日气温标准5C（4．4℃、2．8℃）。但施工实践证明，在低温（0～5℃）范围内采取一定的技术措施仍可以施工，并且能保证工程质量，满足设计要求。可以有效地延长寒冷地区碾压式沥青混凝土防渗心墙的施工工期。     

碾压式中小型沥青混凝土心墙坝施工设备与施工技术研究

本文主要介绍适合于我国的中小型碾压式沥青混凝土心墙的施工技术,其中包括施工设备的研制、施工工艺的制定和施工质量检测控制体系的建立,特别是在施工设备方面我们研制出具有高初压密实度的牵引式沥青混凝土心墙摊铺机,为取得良好的施工质量奠定基础。     

考虑持时的高沥青混凝土心墙坝抗震性能评价

现行水工抗震设计规范中关于强震特性中的幅值和频谱均有明确规定,而强震持时特性对高性能水工结构地震反应的影响至今尚未被纳入规范中。目前衡量强震持时特性的定义方式较多,但多数情况下仅考虑单方向地震动持续时间,低估了多方向强震持时特性对高性能水工结构地震反应的影响。鉴于上述原因,本文以西部大石门高沥青混凝土心墙砂砾石坝为例,建立“大坝-宏观库水-坝基”动态耦合分析系统,基于能够考虑多方向强震持时特性的综合持时指标,通过增量动力分析（IDA）法探究短持时和长持时地震对高沥青混凝土心墙砂砾石坝抗震性能的影响。采用坝顶相对震陷率作为抗震性能的评价指标,给出了高沥青混凝土心墙砂砾石坝的性能水平划分等级,得到了考虑地震动综合持时特性的大坝地震易损性概率曲线。结果表明：地震动综合持时特性对大坝不同性能水平的破坏概率影响显著;当地震动强度相同时,长持时地震动作用下大坝的破坏概率均大于短持时地震动作用。     

西龙池下库沥青混凝土面板堆石坝的应力变形分析

西龙池抽水蓄能电站下库大坝为沥青混凝土面板堆石坝,坝址地质地形条件复杂。本文采用沈珠江双屈服面模型和Burgers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系,对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析。计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对面板计算参数进行了敏感性分析,重点研究覆盖层不均匀沉降对面板变形的影响,并对改善面板变形情况的工程措施进行了模拟计算和可行性分析。     

白石水库渗流场有限元分析

针对白石水库土坝的复杂渗流条件编制了有限元程序。对自由面的求解,在计算中提出了弃单元法算法,计算表明收敛快,和电拟结果对比显示该算法精度高,对计算无压渗流有通用性。用有限元方法对渗流量进行了计算。分析了实测水位和理论计算水位有较大差别的原因并提出相应的渗流稳定措施。此外,对大坝在库水位骤降情况下的稳定进行了分析。     

冶勒水电站沥青混凝土心墙防渗性能的试验研究

本试验侧重于沥青混凝土的防渗性能研究。重点研究了沥青混凝土在施加不同荷载水平条件下的变形性能与防渗性能,通过试验论证了采用沥青混凝土作为堆石坝防渗心墙材料的可行性。成果为已开工的冶勒水电站大坝的设计和施工提供了重要的参考依据。     

混凝土坝表层碳化及其危害性分析

随着时间的推移,混凝土坝表层碳化现象日益加重。许多工程实践表明,采用劣质材料和较差的混凝土配合比,施工质量差,未进行表面养护,以及环境相对湿度较小时,混凝土碳化速度较快;有的坝在混凝土龄期30年以后碳化趋势尚未收敛稳定。混凝土坝的梁、柱构件因碳化引起钢筋锈蚀膨胀,产生顺筋裂缝和混凝土崩落的现象比较普遍。轻型平板坝因碳化严重．使面板挡水功能受到危害的问题．应引起高度重视．并应及时进行处理。     

积石峡面板堆石坝湿化变形分析

针对积石峡面板堆石坝的开挖料进行了湿化试验,结果表明开挖料的湿化剪应变主要与当前应力水平有关;湿化体应变不仅与当前的围压有关,还与当前的应力水平有关.在分析试验得出的基本规律的基础上改进了沈珠江湿化模型,与试验结果对比表明该模型能够较好地模拟开挖料的湿化特性,并可以模拟开挖料湿化变形的剪胀性.基于改进的湿化模型对积石峡面板堆石坝蓄水引起的湿化变形进行了三维有限元分析.结果表明大坝蓄水后坝体发生指向下游的顺河向位移及竖向沉降增量;面板的挠度增大,顺坡向压应力出现压应力增量;面板水平向压应力和拉应力均有所增加,拉应力仍主要分布在面板两侧.     

三板溪混凝土面板堆石坝变形及应力分析

本文采用清华非线性K-G模型进行大坝三维非线性有限元变形和应力分析。三板溪工程的坝料岩性较好,坝体变形较小。坝体蓄水期最大计算沉降为82cm左右,约为坝高的0.44%,坝体最大水平位移约24cm,面板的挠曲率约0.07%。坝址河谷狭窄,坝肩对坝体变形的拱作用明显,面板水平位移约相当于沉降的15%。周边缝和垂直缝的三向变形约为20mm,在止水结构可承受范围内。由于后期分期施工在上游坝坡顶部所产生的垫层料的法向变形在10~20cm之间,在分期浇筑面板时应该引起重视。     

压电式四维力传感器的有限元分析

选用石英作为敏感元,研究一种压电式四维力传感器,根据不同切型石英的特点按特定方式排列组合,构成一个"晶组"式的传感器,实现无耦合测量空间多方向的力和力矩。通过有限元分析,对所提出的压电式四维力传感器进行仿真,得到影响该传感器原型开发的输出电压与输入力之间关系曲线、电压灵敏度、维间干扰等重要性能指标,并证明了该传感器能够有效地实现空间四维力的测量,为研制新型传感器原型奠定了重要基础。     

Finite element analysis of a floating microstimulator.

Analytical solutions for voltage fields in a volume conductor are available only for ideal electrodes with radially symmetric contacts and infinitely extending substrates. Practical electrodes for neural stimulation may have asymmetric contacts and finite substrate dimensions and hence deviate from the ideal geometries. For instance, it needs to be determined if the analytical solutions are adequate for simulations of narrow shank electrodes where the substrate width is comparable to the size of the contacts. As an extension to this problem, a "floating" stimulator can be envisioned where the substrate would be finite in all directions. The question then becomes how small this floating stimulator can be made before its stimulation strength is compromised by the decrease in the medium impedance between the contacts as the contacts are approaching each other. We used finite element modeling to solve the voltage and current profiles generated by these radially asymmetric electrode geometries in a volume conductor. The simulation results suggest that both the substrate size and the bipolar contact separation influence the voltage field when these parameters are as small as a few times the contact size. Both of these effects are larger for increasing elevations from the contact surface, and even stronger for floating electrodes (finite substrate in all directions) than the shank-type electrodes. Location of the contacts on the floating electrode also plays a role in determining the voltage field. The voltage field for any device size and current, and any specific resistance of the volume conductor can be predicted from these results so long as the aspect ratios are preserved.