土石坝离心模型试验研究

以能量原理说明了土石坝应力变形问题，即变形场与渗流场耦合作用问题离心模拟相似的有效性，并由此得出相似判据Ｃσ＝１，Ｃε＝１和Ｃｔ＝１Ｃ＾１ｌ＝ｎ＾２，还引述了务坪水库心墙堆石坝的离心模型试验成果，该坝最大坝高５３ｍ，建筑在湖积软土层上，坝基处理采用振冲法。     

土石坝填筑过程的离心模拟方法

本文从离心模拟方法入手，建议了一个新的分析方法，可以得到坝体填筑过程中的变形与应力，文中还用数值模拟方法对离心模拟过程与实际的坝体施工过程进行了多方面的比较。结果表明，本文的方法总体上符合实际情况，可以在试验中应用。     

基于数值流形法的土石坝静力 计算数值模拟

根据数值流形法的特点以及土石坝静力计算要求,给出了基于数值流形法的土石坝非线性静力计算方法。算例表明,数值流形法在土石坝静力分析中是有效的。     

土石坝溃决过程数值模拟研究进

土石坝的溃决将对淹没区的人民生命财产带来巨大灾难,因此土石坝溃决过程的研究对溃坝致灾后果的评价具有重要意义。首先对大坝的溃决原因进行了分析,并依据常用的土石坝溃决数学模型的分类标准,着重介绍了土石坝溃决参数模型、土石坝溃决过程简化模型和土石坝溃决过程精细化模型的研究进展,对现有成果的优缺点进行了分析总结,并对今后研究的重点提出了相关建议。     

基于ANSYS的某土石坝渗流数值模拟研究

基于有限元原理以及渗流场与温度场在各种方面的相似性,将ANSYS软件中的热分析模块运用于土石坝渗流场的计算中。利用ANSYS的APDL语言,将生死单元功能运用于土石坝渗流场浸润线的计算中,从而得到较为准确的结果。通过工程实例计算结果与理正岩土、Seep/W的计算结果进行对比,证明了利用ANSYS热分析模块进行土石坝渗流数值模拟的正确性。     

交通荷载对土石坝安全影响的数值模拟研究

文章以哈尔滨双城区石人沟水库土石坝为例,利用数值模拟的方法展开交通荷载对大坝安全影响的研究,结论可以为土石坝工程设计提供一些参考。     

基于数值模拟的土石坝防渗墙渗流稳定性分析

为了研究混凝土防渗墙在不同工况下的渗流稳定性,基于数值模拟系统,分析防渗墙深度对渗流场影响以及材料渗透系数敏感性变化规律。结果表明：(1)坝基渗流量及坝后出逸点水力坡降受防渗墙的深度影响较大,随防渗墙深度的增大,坝基渗流量和总渗流量减小。当防渗墙深度小于40m时,坝基渗流量和总渗流量随防渗墙的深度增大而显著减小。(2)当防渗墙底端为不同材料的交界面时,墙底水力坡降较大,实际工程中应尽量避免墙底位于不同材料的交界处;对于封闭式防渗墙,需设计较大的嵌固段深度,以保证墙体不发生严重的局部冲刷。(3)当无量纲渗透系数小于1时,随渗透系数比的增大,不同工况下防渗墙底部水力坡降减小,但减小速率越来越平缓。研究结果显示,防渗墙深度大于40m即可满足防渗和大坝的稳定性要求。     

交通荷载对土石坝安全影响的数值模拟研究

大坝坝顶道路往往具有交通承载要求,因此分析交通荷载对大坝安全的影响具有重要的理论和实践价值。文章以哈尔滨双城区石人沟水库土石坝为例,利用数值模拟方法展开交通荷载对大坝安全影响的研究,结论可以为土石坝工程设计提供参考。     

土石坝的裂缝控制

介绍土石坝产生裂缝类型和成因、裂缝的防治及裂缝处理措施     

基于温度场数值模拟的土石坝渗流研究

以某土石坝为例,采用有限元模型对坝体及坝基的渗流和温度变化进行模拟,数学模型对饱和和非饱和区的控制方程进行离散和求解。并考虑不同方案来确定已建大坝的实际情况。结果表明,坝体的实际水力渗透性与方案C2几乎相同。     

高土石坝离心模型试验技术研究

为探讨高土石坝离心模型试验技术，针对小浪底斜墙堆石坝的离心模型试验，选定模型率ｎ－２５０，模型箱尺寸Ｌ×Ｗ×Ｈ＝１１００×２０８×５００（ｎｍ）；采用准相似级配法制备试验用坝壳堆石料和地基砂卵石料；依据模型与原型抗弯刚度相似的原则，试验中用铝板模拟原型混凝土防渗墙；用标点法测量坝体位移，电阻应变计测量防渗墙的应变。本文是上述工作的总结，详细叙述了模型设计，材料的模拟技术与量测技术。     

糯扎渡高心墙堆石坝离心模拟试验研究

近年来，随着高土石坝建设的迅速发展，研究坝体在施工期和运行期的各种性状已成为土石坝研究领域中最为重要的课题。同时，离心模拟试验技术在高土石坝的研究中也有了更加广泛的应用。本文结合坝高261．50m的糯扎渡心墙堆石坝，利用小比尺离心模型进行了模拟试验，研究坝体在施工期和运行期的应力和变形性状，论证采用小比尺离心模型研究高坝变形和应力性状的可行性，同时提出了原型坝体在竣工期和蓄水期的应力变化和变形情况，为该坝的设计和施工提供了科学依据。     

基于CATIA的土石坝原型三维建模研究

通过对土石坝整体工程及土石坝原型构件构造的研究分析,根据CAITA骨架设计方法,建立土石坝工程整体骨架模型以及断面构件骨架模型,然后通过CATIA建立土石坝构件模板库,将构件模板按照断面构件骨架模型提供的骨架要素进行装配设计,形成土石坝某段三维模型,然后按照整体骨架模型进行装配最终形成整个工程的三维模型。这种三维建模方法能够实现土石坝工程的快速建模以及模型的重用率,提高设计的效率和准确性。     

土石坝和堰塞坝溃决机理与溃坝数学模型研究进展

土石坝溃坝机理与溃坝数学模型研究对于预测溃坝洪水致灾过程和致灾后果具有重要的意义。为此,概要介绍了国内外在土石坝溃决机理与溃坝过程数学模型方面的研究进展,特别是笔者研究团队近年来在该领域的最新研究成果,表明以笔者研究团队为代表的国内专家学者,在高土石坝溃坝离心模型试验技术,高心墙坝、面板坝及堰塞坝溃决机理和溃坝过程模拟理论研究方面走在了世界前列。但在土石坝溃坝过程模拟计算机软件的通用性以及溃坝致灾过程的可视化技术方面与欧美国家相比,仍有相当大的差距。建议今后应加大精细模拟高心墙坝、高面板坝溃坝过程数学模型的研究力度,注重可视化技术在溃坝过程模拟中的应用,加快研制通用性友好,能精细模拟土石坝溃坝及其致灾过程的可视化计算机软件。     

土石坝溃口流量过程分析

基于土石坝漫顶溃决物理过程基础上,综合水库调洪演算、溃口泥沙冲蚀计算和溃口边坡稳定性分析,构建溃口流量过程的数值计算模型。利用该模型计算分析某土石坝水库发生漫顶溃决的溃口流量过程,计算分析结果表明,模型合理,计算精度较好,能反映土石坝溃口流量过程变化特点。     

乌拉泊水库土石坝振动台模型试验研究

通过进行不同台面地震动峰值加速度输入的振动模型试验,研究了随地震动峰值加速度增大时土石坝动力特性的变化规律。此外,通过对模型不同工况振动前、后微振试验得到的动力特性比较,研究了先期振动等因素的影响。这些成果可供大坝抗震加固设计参考使用,也是验证和改善地震动力反应方法和计算程序的宝贵资料。     

基于CATIA的斜心墙土石坝建模与分析

以往水利行业的工程设计多是采用传统二维CAD技术,与之相比,BIM(建筑信息模型)技术具有表达直观、纠错能力强、信息完备等优点。为克服传统设计技术图纸不易修改、表达效果抽象、工作效率低下等缺点,以实现适应斜心墙土石坝特点的水利信息化技术为目标,以CATIA为平台,结合某斜心墙土石坝工程,基于VB对CATIA进行二次开发,建立了参数化模型。同时,基于该模型可快速修改与更新的特性,完成了以填筑量为标准的坝轴线方案比选。最后,基于三维模型所提供的信息进行二次开发实现了多截面的坝坡稳定计算。实践证明,CATIA技术可代替传统设计方法实现信息化建模,也可更广泛实现工程建设全过程的分析计算、施工管理与运行管理工作,进一步提升行业管理水平。     

渗流反分析在土石坝安全评价中的应用

以土石坝渗流场中各测点水位的实测值与计算值的最优化拟合准则,建立渗透系数的反演模型,并以青山水库主坝渗流分析为例,根据多个渗流观测点数据,反演出大坝各个区域的渗透系数．在渗流反演优化过程中利用对数变换将有约束优化转为无约束优化．根据反分析的结果对大坝的渗透安全进行分析评价,取得了良好的效果,为大坝的安全评价提供了重要依据．     

考虑坝料初始压密特性的土石坝变形计算方法

在土石坝工程中,经高强度反复碾压后的筑坝土石料会达到非常密实的状态,从而表现出明显的超固结特性,未考虑这种特性的土石坝应力变形计算分析中,通常会使低坝的变形计算结果偏大,高坝的变形计算结果偏小。通过设定初始屈服面或初始加载函数,本文提出一种可考虑坝料初始超固结特性的土石坝变形计算方法,分别结合沈珠江双曲服面模型和邓肯-张EB模型讨论了具体的实现方案,进行了不同坝高、考虑和不考虑坝料初始超固结特性的算例分析,结果表明,所提出的方法可有效解决土石坝变形“低坝算大,高坝算小”的现象。     

土石坝体内土工格栅加筋机理研究

采用大型三轴仪对粒组成分不同的两种砾料进行了固结排水试验研究，并引入了等效围压的概念，对碎石土加筋效果、加筋机理、试验围压、土料性质等因素进行了较全面的分析研究，结果表明：加筋能明显提高碎石土的强度和破坏应变，对土的破坏有延滞作用，碎石土的加筋效果与围压、碎石颗粒风化程度等有关。