某尾矿坝地震动力加速度反应特性研究

采用DGZ-1型多功能共振柱试验机进行了动剪切模量比和阻尼比试验,采用SDZ-1型双向电磁振动三轴仪进行了动强度试验,获得了土体的物理力学指标。应用等效线性粘—弹性模型对某尾矿坝进行地震动力特性分析。结果表明,坝体对地震加速度的反应随着高程的增加而增大,最大加速度反应发生在坝顶位置;坝体对地震的反应在相同高程不同位置差别不大,坝体外边坡和坝体内部的区别不大;坝体对地震水平向加速度反应比竖直向加速度反应大,坝体的动力破坏主要取决于地震的水平运动。     

地震作用下复合坝接合部位动力响应

复合坝型充分利用混凝土坝及土石坝两者的优点,近年来在工程上有了更多的应用,但其接合部位仍是薄弱环节,尤其在地震工况下,土与混凝土两种材料模量相差大,结构受力时易引起应力集中。文章以某复合坝接合部位为研究对象,利用FLAC3D软件对其在竣工期、正常蓄水期、地震作用下等工况下的响应特性进行了数值模拟,采用时程法重点计算分析了复合坝接合部位在地震作用下的应力场和位移场的分布规律。结果表明地震荷载对其应力和位移影响均较大,对类似大坝工程抗震研究具有参考意义。     

地震高烈度区尾矿坝抗震有限元分析

尾矿坝是矿山开采的重要设施,位于地震高烈度区的尾矿坝,其安全性极为重要。以郭家沟尾矿坝为例,对位于高烈度区的尾矿坝进行了抗震稳定性分析。通过建立三维有限元模型,对固定边界和粘弹性边界条件下的计算结果进行比较。结果表明:(1)在静力工况下,坝体沉降符合实际规律,变形值自上而下呈层状分布,库区顶部中间区域沉降量最大;(2)尾矿坝加速度响应随着坝高增高而增加,堆积坝顶部最大,呈现上大下小的特征;(3)位于高烈度区的郭家沟尾矿坝坝坡满足抗震稳定要求。研究成果为高烈度区尾矿坝抗震措施提供参考。     

尾矿坝地震液化稳定的简化分析

简要介绍尾矿坝抗震设计规范中液化分析方法的简化过程，依据抗液化度与孔压比的关系，提出了尾矿坝超静孔压的简化计算式，并应用于拟静力法稳定分析中。结合某尾矿坝实例，用简化方法计算滩长为130m时初期坝淤堵，以及滩长分别为70、130、和200m时初期坝正常排水共计四种工况的液化与稳定。通过计算分析得出，上游坡面水边线附近区域最易液化，其次在初期坝附近。滩长对尾矿坝地震液化稳定有很大影响，滩长越长，液化区越小，稳定性越高。如果初期坝排水设施失效，将导致初期坝附近孔压增大，坝体安全系数降低。因此，保证合理的滩长、初期坝排水设施的有效性对尾矿坝地震稳定非常重要。     

碾压混凝土坝地震响应的有限元仿真分析

采用有限元分析软件ANSYS对百色水库碾压混凝土重力坝进行了非线性有限元静力和动力分析,研究了坝体及基础在各种工况下的变形和应力规律,采用响应谱方法和三维实体模型分析了重力坝的动力特性和地震响应,结果表明最大地震动位移出现在坝顶上游侧,坝体的轴向中心附近处出现较大的应力集中。     

某上游式尾矿坝抗震有限元分析

为了分析某上游式尾矿坝的抗震安全性,采用等价黏弹性理论、Seed液化理论和Newmark滑动变形理论,对尾矿坝的地震动位移、加速度、液化区域、坝坡抗震稳定性及地震永久变形进行计算分析.结果 表明:尾矿坝在Ⅶ度设防地震作用下,坝体动位移和加速度分布规律合理,其中水平向和竖向动位移极值分别为6.39和0.72 cm,水平向...     

某尾矿坝三维有限元渗流分析

利用大型有限元软件SEEP-3D对某尾矿坝进行渗流稳定性计算,分别得出有无水平排渗管两种工况下的浸润面和水头等势线,并对此进行对比分析。计算结果表明,此尾矿坝在无任何排渗设施的情况下浸润面在坝坡溢流,而在加设水平排渗管后,浸润面明显下降到坝面以下,处于安全状态,故建议加设排渗设施。     

陶家沟尾矿坝三维静力和动力稳定性分析

尾矿坝是金属矿山和非金属矿山重要的生产设施,同时又是重大的危险源,为了保证尾矿库的生产安全,需对尾矿库进行系统稳定性评价。采用邓肯-张模型对陶家沟尾矿坝进行了三维静力和动力有限元分析。得到坝坡的静力稳定最小安全系数为1.26,地震反应结束时的动力边坡稳定安全系数为1.16。分析结果表明,陶家沟尾矿坝在静力状态下是稳定的,在动力作用下尾矿坝的边坡仍然是稳定的,此研究可为尾矿坝施工设计提供参考。     

旋流器与分散管联合堆筑尾矿坝地震反应分析

在坝体工程地质勘察和尾矿的静动力试验基础上,研究旋流器与分散管交替排放联合堆筑尾矿坝的坝体结构、抗震性能和抗液化能力。结果表明,坝体的结构得到改善,抗震性能和抗液化能力明显增强,抗震稳定性也得到提高。     

边坡地震响应的动力有限元分析

边坡的地震响应是一个复杂的命题,也是近年来的的热点,尤其是“ 5.12 ”地震以后。目前,动力有限元是解决边坡地震响应问题行之有效的方法之一 , 它以地震时程加速度作为反映地震荷载的主要因素,能够定量地反映出地震时程加速对边坡不同的应力场、位移场、运动速度的影响。以某水电站坝前一个受“ 5.12 ”地震所诱发复活的巨型滑坡为例,运用动力有限元软件,对该滑坡进行了地震荷载作用下的响应分析,计算得出了地震作用下该滑坡产生的水平垂直动位移、加速度、最大剪应力场。最后,图示说明了滑坡在地震作用下的往复振动对其稳定性的影响,得到了该滑坡的安全系数时程曲线,各项计算结果量值与地震后滑坡实际量值一致,这表明“ 5.12 ”地震是导致该古滑坡复活的直接原因。     

考虑结构—土—结构动力相互作用的重力坝地震响应分析

为研究地震作用下相邻新、老重力坝的彼此相互作用对响应的影响规律,基于阻尼溶剂抽取法(Damping Solvent Extraction Method,简称DSEM)模拟无限地基辐射阻尼效应的思想,建立了新坝—土—老坝动力相互作用模型,并推导了具体的数值实现公式。进而运用UPFs的二次开发特点,通过创建用户单元在ANSYS中实现了所开发模型的嵌入。最后,结合工程实际条件,探讨了地震作用下老坝拆除前后对新建重力坝动力响应的影响规律。计算结果表明:老坝的存在降低了新坝在地震动作用下的动水压力的大小,在老坝拆除前后对新坝的动力特性分布规律影响较小,而对于幅值有一定的影响。本模型表现出了良好的工程适用性,结合通用有限元软件丰富的结构单元模型及非线性分析能力可开展类似工程的抗震安全评价分析。     

填筑坝的地震响应及液化的无网格法分析

以Biot固结理论的u-p列式作为饱和砂土的控制方程，土的本构关系采用能够描述饱和土体振动液化特征的有效循环弹塑性模型，并运用更新的Lagrange大变形算法考虑液化后土体的大变形行为。利用移动最小二乘近似推求形函数，再采用伽辽金法对控制方程离散，获得无网格伽辽金法的基本计算方程。无网格法能避免液化大变形有限元分析时由于网格畸变而引起的计算中断。首先，通过算例证明了该方法的这一优点，然后，将无网格法应用于填筑坝的地震响应分析，并通过将计算结果与有限元计算结果比较，验证了方法的有效性。     

考虑渗流体力的某大坝地震响应仿真分析

针对某水库大坝混凝土连接坝段、均质壤土挡水坝段静动力计算中须考虑渗透体力的问题,提出了一种在静动力计算中渗流体力的施加方法,采用MSC.Marc有限元软件,通过Fortran语言自编用户子程序,对该坝地震响应过程开展仿真分析。计算结果表明:在50年超越概率为10%的设计地震作用下,坝体的水平绝对加速度反应极值为5.0 m/s~2,最大放大系数为7.70;竖向地震永久变形最大值主要集中在最大断面坝顶附近,地震沉陷量约为坝高的0.06%;最大地震动加速度、动位移反应位于坝顶局部位置;坝顶存在明显的鞭鞘效应,需要在坝顶进行适当的抗震加固;各分区的设计与填筑标准、坝体分层填筑方案合理,坝体抗震安全性较好。     

小湾拱坝模拟实际横缝间距的非线性地震反应分析

本文采用Fenves接触单元模型对小湾拱坝在地震作用下的横缝非线性特性进行了细致深入的研究，内容包括有限元网格收敛性、横缝模拟间距和模拟条数收敛性、横缝灌浆强度的影响、不同水位的影响等，文章首次采用实际横缝间距和最多达到25条的横缝模拟条数对小湾拱坝进行非线性地震分析，揭示出了许多重要工程规律。Fenves关于“拱坝横缝非线性分析中只模拟3条横缝就足够了”的研究结论，对于应力分析结果尚可成立，但要得到符合实际的横缝张开度，必须在拱坝关键部位以真实间距模拟横缝，并保证一定的模拟条数。此外，不同库水位对非线性响应影响显著，应予以考虑。     

堆石坝地震反应分析

采用动力有限元分析方法对某堆石坝工程进行了地震反应分析.分析中土石坝静力本构关系采用双屈服面弹塑性模型,动力本构关系采用等价粘弹性模型.在分析中,将动力分析与Biot固结方程进行有机的结合,把动力分析中求得的坝体动力反应量,转换为初应力或初应变纳入静力分析.动力分析和静力分析依时段交叉进行,累积可得出坝体地震永久变形量.由坝顶动力反应、坝体地震永久变形及应力水平的分析结果表明,该工程在设计地震烈度下安全稳定,满足设计要求.     

孔口闸墩对溪洛渡拱坝静动应力的影响研究

采用显式有限元结合黏弹性人工边界的地震波动反应分析方法,在计入坝体横缝动态接触非线性影响基础上,对溪洛渡拱坝采用模拟孔口及闸墩结构、仅模拟孔口不模拟闸墩和孔口闸墩结构均不考虑的3种模型进行地震响应分析,研究孔口、闸墩结构和大坝的静态和静动综合应力响应。对比分析结果表明,孔口、闸墩的存在对大坝主体的静动综合应力分布规律影响不大,而孔口闸墩区域位于动态反应较大的坝体中上部,由于闸墩的悬挑及截面变化的复杂性,以及孔口对坝身的削弱作用,这一区域将出现数值较大的拉应力集中区,主要分布于上游闸墩根部和下游面深表孔之间以及顶部大梁位置,在溪洛渡拱坝深孔、表孔抗震设计中应予以重视。     

尼雅水库坝料动力特性研究及三维地震反应分析

为研究沥青混凝土心墙坝抗震能力,以新疆尼雅水库为例,利用大型三轴仪进行动模量阻尼比和永久变形试验,分析筑坝材料的动力特性,并采用等效线性黏-弹性模型和大工双曲线残余变形模型对坝体进行地震反应分析.结果表明:砂砾料和过渡料的最大动剪切模量比堆石料高4％ ～11％,而堆石料的最大阻尼比比砂砾料和过渡料高4％ ～14％;心墙...