混凝土重力坝沿建基面滑动的尖点突变模型研究

应用突变理论，根据混凝土重力坝的特点，建立了一个考虑裂隙介质应变软化和水致弱化的尖点突变模型，并对混凝土重力坝沿建基面滑动的机理进行了分析，指出发生突变的必要条件取决于系统的内部特性，外部因素的影响起触发作用.也根据突变模型给出了系统突变时的临界位移值和临界外力.     

非线性横摇导致船舶倾覆的突变研究

针对规则波中船舶非线性横摇而产生的倾覆现象,提出了采用了突变理论进行分析的方法.在船舶横摇运动方程的建模过程中,将阻尼力矩取至三次项,恢复力矩取至七次项. 在此基础之上,经数学变换,将船舶非线性横摇模型转换成了尖点突变模型的形式,并对模型进行了求解,得到了系统突变时的临界函数关系式与关系曲线.分析结果表明,倾覆现象与船舶自然横摇频率和恢复力系数有关,其倾覆的临界条件是自然横摇频率和恢复力系数的函数.当自然横摇频率与恢复力系数满足突变临界函数的关系式与关系曲线时,会导致系统的突变,即船舶的倾覆.     

基坑土钉支护的突变分析

尝试着将系统科学中的突变理论引入到土钉支护的理论分析当中来,从传统的研究事物连续、光滑、不间断的变化转入到研究事物不连续变化的工作中来.研究中使用了突变理论中最常见的折叠型突变和尖点突变,分别对土钉支护体系中的土体和土钉与土体之间的粘结摩擦力进行分析,以势函数为响应变量,以基坑侧向位移为主要的控制变量,求解出了基坑发生突变时的临界位移,并通过临界位移,对开挖中的基坑进行安全性的评价.通过具体工程的分析,计算出了土钉支护体系发生突变的两种主要破坏方式的临界位移,对比两种临界位移,判断土钉支护体系的破坏形式.     

Cusp Model for Risk Analysis

目的同时分析一个系统的不同危险状态．方法利用突变理论和模糊理论,以系统中的能量和不可靠度作为两个控制参数,以系统的功能作为状态参数进行分析．结果与结论开发了一个风险分析的尖点突变模型,使与系统安全状态有关的不同状态,如事故状态,安全状态,未遂事故状态可以在一个模型上同时表示出来并进行评价．     

基于突变理论的油气井出砂预测新方法

根据弹塑性力学理论建立了考虑渗流情况下的油气井井眼围岩的势能函数,以该势能函数为基础,应用突变理论的尖点突变模型研究油气井的出砂物理过程,进而建立了出砂预测的全新数学模型,求取无砂生产的临界流速,并在此基础上对影响出砂的敏感性因素进行了分析.首次引入突变理论对油气井出砂机理进行分析,建立了无砂生产临界流速的全新求解方法.实例表明该模型的计算结果可靠,敏感性分析表明塑性区的污染是出砂的主要原因.相对以往出砂预测模型,该模型考虑的因素更多,计算结果更可靠.应用突变理论研究油气井出砂机理为出砂预测提供了新的研究方法.     

条带煤柱的突变破坏失稳理论研究

条带开采煤柱的稳定与否是条带开采成败的关键．其破坏失稳是典型的偏离平衡态的非线性过程．应用突变理论建立了条带煤柱突变破坏失稳的尖点突变模型,导出了条带煤柱破坏失稳的充要条件表达式．并根据模型对条带煤柱破坏失稳的机理进行了分析,认为条带煤柱核区率≤11．92％时,满足了条带煤柱突变失稳的必要条件,存在突变破坏失稳的可能性．     

扁拱跳跃屈曲的突变模型

所建立的扁拱跳跃屈曲突变模型，可以形象地描述扁拱的失稳性态，清晰地阐明拱失稳的物理意义，给出失稳临界力及有关变量间的一些关系式。     

碾压混凝土坝的稳定临界准则

分析评价了常用的失稳破坏准则，在弹塑性有限元法研究可能失稳方式、破坏过程、破坏机理的基础上，提出了碾压混凝土重力坝的稳定临界准则及其一般性的审查方法与公式，结合工程实例探讨了该准则设计大坝的工作状态，并与现行规范方法进行了比较．     

碾压混凝土重力坝地震动力分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用有限元动力分析方法,分析了碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应,研究了碾压混凝土重力坝地震动位移和地震动应力的分布规律．     

混凝土尖点突变断裂模型

本文试图应用初等突变理论,分析混凝土的稳定与不稳定断裂、延性与脆性断裂的关联.文中建立了混凝土尖点突变断裂模型.并据此方便解释了混凝土的猝断现象及裂缝的突发然展.     

堤坝和基础非线性动力失稳灾变的分岔突变分析

为了更深刻本质地研究堤坝系统发生动力溃坝灾害的机理，应用非保守系统拉格朗日动力学理论建立了堤坝 基础系统在地震荷载作用下3个自由度的非线性动力学模型,它描述了堤坝 基础系统在地震荷载作用下的横向振动、竖向振动和基础振动的非线性特征.在此基础上，对由振幅、作用力和激振频率所表示的相空间中动力系统在简谐激励作用下共振响应表现出的畸变、折叠、突跳和滞后等现象，以及对在范德玻尔轨迹平面上系统稳定性分岔的特征和共振峰畸变突跳现象的机理，以及分频过程的亚谐振的现象进行了研究，从不同角度对非线性动力系统给出了双（或单）尖点突变模型，描述了由堤坝 基础结构中非线性因素演化造成系统稳定性分岔所导致的系统振幅平方A21失稳突跳抖动，使堤坝系统的动能（或动量）发生突然的改变，从而在系统内产生了很大的冲击应力的灾变机理.     

突变理论在地质力学模型试验失稳判据中的应用

地质力学模型试验是研究高坝工程稳定安全性的重要方法之一,如何较准确的通过测试结果建立大坝失稳判据,判断坝与地基的失稳破坏过程,得到综合稳定安全系数,是地质力学模型试验的关键技术问题。本文由突变理论及其相关性质,选用较为成熟的尖点突变模型及其标准势函数公式,推导出相应的失稳突变判别式,建立基于尖点突变理论的失稳判据,并通过相关算例进行有限元分析,依据计算成果的变位—超载倍数关系,提出超载安全系数,并与有限元塑性区贯通、计算不收敛等失稳判据对比分析,印证尖点突变模型失稳判据的可靠性和适用性。再将其应用于丹巴水电站地质力学模型试验中,试验结果给出了闸坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得了闸坝的变形及分布特征、揭示了裂缝发展的全过程及其破坏机制,得到降强系数为 1.18,超载系数为 1.8～2.0,确定了闸坝整体稳定安全系数为 2.12～2.36。根据尖点突变理论,由试验测试成果建立相关失稳判据,据此提出破坏过程及综合稳定安全系数,并与常规地质力学模型试验分析成果进行对比,分析结果验证了基于地质力学模型试验测试成果的尖点突变模型失稳判据的合理性。     

基于相似理论的重力坝扬压力等效模拟方法研究

扬压力是影响重力坝坝基稳定的一个重要因素,为了研究在重力坝抗滑稳定模型试验中扬压力的试验模拟方法,应用了力学分析、理论推导和数值模拟3种方法.依据重力坝的受力特征,提出了用等效荷载模拟扬压力的试验方法及等效荷载的计算公式,并应用模型相似理论,推论了等效模型与实际模型之间存在的相似关系.在此基础上,通过对均质坝基上的重力坝进行数值计算,对比分析了等效模型与实际模型的结构特性,验证了扬压力等效模拟方法的等效性和合理性.研究结果表明,等效荷载模拟方法能较好地模拟扬压力的作用,可用于重力坝抗滑稳定模型试验中.     

研究生论坛：含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

为了研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题,本文基于超载理论的地质力学模型试验,对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验,得到坝基的破坏机理以及超载安全系数K_p=3.0,再采用有限元,对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析,得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.6、双倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.4。研究结果表明：对于含双倾斜结构面的重力坝坝基,模型试验与有限元计算所得的大坝破坏失稳过程相似,模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数;含不同倾角结构面重力坝坝基,其失稳滑动模式和破坏机理均不同。本研究采用两种不同的方法进行对比分析,相互验证,揭示了含不同倾角结构面的重力坝坝基深层滑动的破坏机理。     

高碾压砼重力坝层面失稳破坏的模拟分析

以龙滩高碾压混凝土重力坝为工程背景,对高碾压混凝土重力坝的水平软弱层面,从局部裂缝扩展到整体破坏的全过程进行了模拟分析.在充分考虑到碾压混凝土的多相非均匀性细观结构特征的基础上,运用材料破坏全过程的分析软件系统MFPA2D对高碾压混凝土重力坝进行了分析,模拟给出了高碾压混凝土重力坝破坏过程的应力以及破坏单元分布图,并对碾压混凝土重力坝的破坏过程进行了分析.结果表明,裂缝扩展的第二阶段为破坏过程的关键阶段.     

基于率性损伤模型的混凝土重力坝地震响应分析

为研究混凝土材料动态力学特性与应变率的关系,引入损伤张量随应变率的变化建立了应变率相关的砼非线性损伤模型,并对一混凝土重力坝的地震响应进行了分析．结果表明,在地震过程中的混凝土应变率变化使得结构各处的强度和刚度提高的程度不同,对结构控制部位的响应和安全性评价有重要影响．     

不同比例降强度法在碾压混凝土重力坝抗滑稳定分析中的应用

利用不同比例降强度法,研究碾压混凝土重力坝的破坏过程与失稳准则     

Hardfill坝断面优化设计的探讨

介绍了一种新的碾压混凝土坝形式——Hardfill坝,这种新坝型综合了碾压混凝土坝和堆石坝的特点,筑坝材料为一种放宽要求的贫碾压混凝土——Hardfill.参照混凝土重力坝和土石坝断面设计方法,对Hardfill坝的断面形式进行研究.结合Hardfill坝的特点,加入了稳定坡角这一约束条件,提出了Hardfill坝体型优化设计方法,可作为Hardfill坝断面设计的参考.     

用真实抗剪断强度研究重力坝沿坝基面的失稳破坏过程

采用弹塑性力学有限元法,使用真实抗剪断强度进行屈服判断,对于坝体高度、坝体混凝土与坝基岩体的弹性模量、坝基面的抗剪强度变化的多种情况,重力坝沿坝基面失稳破坏的机理与过程进行了较深入的研究,得出了一些可供今后经济安全设计重力坝和修订规范参考的结论．