面板水平分缝对面板堆石坝应力变形影响分析

该文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,对巴贡面板堆石坝面板水平分缝进行了有限元分析。给出了水平分缝不同数量、宽度时面板的应力和挠度及其分布规律。水平缝的设置对坝体的应力变形基本无影响;水平缝的数量对面板的挠度影响小;随水平缝的数量增加,顺坡向应力出现匀化现象,且最大值有减小趋势;增大面板水平缝的宽度有助于减小面板的顺坡向压应力,但作用不明显;增加面板与防浪墙缝宽度时,有利于减小面板的顺坡向压应力。     

挤压边墙施工技术在中葛根工程中的应用与探讨

本文结合挤压边墙在中葛根面板堆石坝中的应用实例,介绍了挤压边墙施工技术和挤压机工作原理。分析挤压边墙技术在面板堆石坝施工中存在的问题、墙体变形规律以及它在面板堆石坝筑坝施工中的可行性。     

浅谈混凝土面板堆石坝挤压边墙施工技术

湖北潘口水电站、老挝南塔河1#水电站大坝均为面板堆石坝,在填筑过程中,均采用了挤压边墙施工技术,根据两个工程实践经验,本文重点阐述挤压边墙施工过程以及过程中的质量控制,并对各工序进行详细描述。     

P-Z模型在堆石坝应力特性应用研究

首先建立三维模型,然后运用广义弹塑性模型对面板堆石坝应力应变特性进行研究。计算分析结果表明,高面板堆石坝的坝体沉降、面板挠度、面板顺坡向和坝轴向应力的数值符合实际工程要求。     

挤压边墙施工技术在中葛根水库上的应用

面板堆石坝坝前常规削坡处理等工作一直在施工中是一个繁琐的工序，一直困扰着施工人员。奇台中葛根水库面板堆石坝引进了边墙挤压机。经应用施工方案得以优化，经济效益明显提高，工期大大提前，施工环境得到有效的保护。解决了当地紧缺的工程垫层2B料。扩大了挤压边墙在面板堆石坝工程中的运用范围，推动了挤压边墙施工技术的发展，促进了新技术的推广应用，为新疆的面板堆石坝坝前削坡处理的普遍应用提供了经验。     

挤压式边墙在双河口混凝土面板堆石坝工程的应用

混凝土面板坝上游坡面的施工始终是一个控制坝体填筑进度和影响坝体质量的关键环节。混凝土挤压式边墙护坡技术是混凝土面板堆石坝上游坡面施工的新方法,双河口水电站工程上游坡面施工采用该技术,确定了适宜的混凝土配合比、边墙断面和施工方法,从而简化了垫层料的施工工序,加快了进度,保证和提高了施工质量,取得较好的效果。     

简谈混凝土面板堆石坝面板施工

面板堆石坝面板施工过程中容易受到多种因素的影响，对混凝土面板堆石坝面板施工工艺进行创新，通过经验总结和方法探索，解决当前面板堆石坝面板施工技术面临的问题意义重大。通过有效措施对面板堆石坝面板施工进行严格管理也是控制面板堆石坝面板施工质量的有效手段。本文从混凝土面板堆石坝面板施工工艺创新及混凝土面板堆石坝面板施工管理两方面进行了深入研究，为混凝土面板堆石坝面板施工提供了重要参考。     

混凝土面板堆石坝病害特点及其除险加固分析

近些年,混凝土面板堆石坝堤经由不断发展取得了喜人的成绩,然而,在某些面板坝还是出现了不同样式的病害,具体包含面板挤压破坏与面板裂缝等,部分大坝异常渗漏,对大坝安全构成了极大的威胁。依照面板堆石坝自身的病害特性,外加长期总结探索,得知面板堆石坝除险加固涵盖多项措施,例如,破损面板修补与面板裂缝处理等,能够有效解决除险加固问题。     

高面板堆石坝面板地震动力反应特性大型振动台模型试验研究

混凝土面板是面板堆石坝整个防渗体系的核心结构,其结构安全性是整个大坝系统正常运行的基本保障。强震作用下,面板产生动应力应变反应与静力作用效应相叠加,可能会对面板的结构安全性产生重大影响,故面板的地震动力反应特性一直都是大坝抗震设计关注的重点问题。通过高面板堆石坝大型地震模拟振动台模型试验,研究面板在地震作用下的各向动应变反应过程及其极值空间分布规律,再根据面板动应变反应过程和材料力学理论分析面板的动应力反应过程及其极值空间分布特性,并利用振动台模型试验成果推求研究原型坝混凝土面板的动力反应特性。研究表明:振动台模型试验实测面板三向应变反应过程及其推求的主应变、主应力过程符合对面板动力反应特性的一般认识,振动台模型试验可作为研究面板动力反应特性的重要手段;沿竖直方向上,面板的大、小主应变极值均出现在0.6倍坝高左右的高程上;和应变分布规律基本对应,面板的大、小主应力和最大剪应力极值同样分布在0.6倍坝高左右的高程上;面板在地震中所受动拉应力水平总体低于动压应力。     

面板堆石坝上游坡面采用挤压式砼边墙与传统砂浆护坡的价值分析

混凝土挤压式边墙旌工技术是混凝土面板堆石坝上游坡面施工的新方法，其替代传统工艺中垫层料的超填、削坡、修整、碾压、坡面防护等工序，加快了进度，施工质量得到了保证和提高。     

Stationary heat conduction in an anisotropic slab containing a crack

The stationary temperature field in an anisotropic slab containing an internal longitudinal crack is investigated. On each face of the slab the temperature is presumed to have an arbitrary variation in one direction, while on the crack surface either heat flux or temperature is prescribed. The problem is reduced to a pair of Fredholm integral equations which can be solved numerically. As an illustrative example, the temperature distribution is computed for a slab having a temperature rise on one face and containing a central crack across which no heat is transferred. Numerical results are given for orthotropic and isotropic slabs with various ratios of crack length to slab thickness.     

面板堆石坝震动响应及变形规律的试验研究

采用Parkfield波作为地震动输入,在清华大学50g-t土工离心机振动台上中进行了一组面板堆石坝动力离心模型试验。试验在50倍重力加速度条件下完成,采用加速度传感器测量了模型不同位置动力响应的加速度时程并且采用应变片测量了面板的应力-应变,通过改变地震波输入的幅值和是否蓄水分析研究了面板堆石坝的震动响应及变形规律。结果表明面板坝自下而上存在地震响应放大现象,靠近上下游坝坡位置的加速度响应要大于同高程处坝轴线附近的加速度响应;地震作用下面板产生较明显的压应力,最值发生在面板中上部;面板中部出现较明显的弯矩;改变输入地震波的幅值大小对坝体加速度响应的分布规律、坝体位移变化的分布规律以及面板应力变形的分布规律没有影响,但地震波输入幅值的增加会减弱地震波的加速度放大效应;竣工期的地震加速度响应比蓄水期的要大,说明蓄水可以削弱地震波对坝体的加速度响应,但蓄水会导致坝体和面板的变形增加。     

钢筋混凝土双向板火灾行为的数值分析

根据傅里叶热传导理论,提出蒸发阶段水分修正函数,建立改进温度场模型;结合非线性板壳理论和热弹塑性本构关系,建立了火灾下钢筋混凝土双向板的数值模型,发展现有计算程序,通过计算结果与试验结果对比,验证了模型及程序的可靠性。在此基础上,分析了火灾工况、约束作用、骨料类型、板厚和保护层厚度等参数对混凝土双向板变形行为和耐火极限的影响规律。结果表明:火灾工况、骨料类型、板厚和保护层厚度对双向板火灾行为影响较大;双向板变形行为和破坏模式对约束作用非常敏感,力学机理较为复杂。     

早龄期混凝土路面板非线性温度场下温度应力的计算

给出了一种早龄期混凝土路面板非线性温度场下温度应力的解析计算方法。模型将路面板厚度方向的非线性温度分成平均温度、线性温度和非线性温度三个分项,每一分项温度引起应力分别计算,最终总应力为三部分应力的叠加。此外,由于徐变对温度应力发展具有很大影响,因此该文也对混凝土徐变对板内温度应力的影响进行了分析。模型预测结果表明:在非线性温度分布下,温度应力沿板厚也是非线性分布的,温度变化产生的最大温度应力可能出现在路面板厚度方向的任何高度上,这依赖于沿板厚方向的温度分布特征。混凝土徐变会显著的降低路面板内的温度应力。     

CRTSII型无砟轨道温度翘曲变形及其对车线动力响应的影响

以孝感北站附近综合工区内的轨道板为研究对象,对露天环境下的轨道板进行两天的温度测量。采用节点温度荷载的加载方式对轨道板温度场进行模拟,分析轨道板整体温度升降和温度梯度共同作用下轨道板的温度变形。轨道板的翘曲引起钢轨的垂向变形,将其作为附加轨道不平顺分析车线系统的动力性能,并以此为基础计算高速列车通过轨道板翘曲区段时的行车安全性问题。研究表明,CRTSII型板式无砟轨道结构轨道板温度翘曲变形分析主要考虑两个因素:温度梯度值大小;轨道板面温度与初温。温度梯度值越大,翘曲变形的最大竖向位移越大;相同温度梯度时,轨道板面温度越接近初温,翘曲变形的最大竖向位移越小。在温度荷载影响路段,各项动力指标较正常路段都有所增大,钢轨和轨道板的垂向振动加速度的增大尤为显著,行车安全性指标劣化。     

钢筋混凝土楼板火灾反应数值计算模型

基于退化壳原理,考虑火灾下板壳截面的不均匀温度场分布而引入分层模型,同时在每分层上考虑材料在不同温度下的热力弹塑性本构关系,建立了火灾下钢筋混凝土板壳结构的有限元数值计算模型。另外,通过全拉格朗日方法考虑了大位移的几何非线性影响。最后通过一钢筋混凝土板在高温下的试验进行了验证,并分析了配筋率和保护层厚度的影响。结果表明:提出的火灾下钢筋混凝土壳单元数值计算模型的计算结果与试验结果吻合较好,可以用来分析火灾下钢筋混凝土框架结构楼板的反应。     

水泥混凝土路面板早龄期翘曲行为数值分析研究

以1/4面板结构模型程序为基础,考虑基层与面板的摩擦界面作用,开展了足尺路面板结构的三维早龄期翘曲有限元数值模拟研究,并与现场实验进行校验。对比显示,相比1/4面板模型,考虑基层摩擦接触界面的全面板模型程序板角位移计算值减小,日变化量级、趋势与试验监测结果更为接近,面板-基层界面参数对计算迭代收敛性影响较大。不同的工况组合下,由于早龄期的历程效应路面板会产生很多复杂的行为特征,计算仿真显示面板早龄期存在板角-1/4板中-板中的翘曲变形迁移运动,不同条件的边界约束导致演化形成不对称面板翘曲。在夏季28 d的记忆-松弛-记忆多次叠加历程作用下,路面板一般将产生正的固化温度差性状。由于混凝土早龄期行为的复杂性,早龄期数值模拟技术仍需研究模型优化、材料早龄期参数特性以及施工工艺的影响。     

A 2.5D finite element model for bending and straightening in continuous casting of steel slabs

This paper presents a bi‐dimensional slice model of the continuous casting process developed to focus on the risk of transverse cracking during bending and straightening of steel slabs. The model is based on the finite element method and it integrates both thermal and mechanical aspects: temperature evolution, solidification, stress and strain developments. Generalized plain strain conditions are applied in the casting direction, allowing taking account of the extraction force applied to the slab as well as strains in this direction. The model also includes an original solution to counteract the generally wrong modelling of slab bulging with such slice models. The model has been applied to an industrial case of slab casting. Some numerical results illustrate the accuracy of the model compared to results of other models, measurements and observations on the caster. Transverse cracks are predicted to be the most likely to occur at the edge on the upper face, at the end of straightening of the slab. This is due to the combination of low ductility of the material with tensile stress and elongation in the casting direction in the straightening zone. This conclusion has been confirmed by the examination of slabs that present transverse cracks. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

金属管材曲线型凹模挤压力的基础流函数法求解

采用基础流函数法对不同型线任意曲线凹模管材挤压过程进行力学建模、解析分析与数值求解, 得到了一种管材挤压力的计算方法及相应表达式, 并在MATLAB软件平台上编写了挤压力数值计算程序;经与工厂实测结果对比, 该文方法计算得到的挤压力与实测结果吻合良好, 最大相对误差仅为-5.4%, 计算精度优于主应力法和功平衡法;而且, 由于该方法避免了完备流函数法中未知系数的迭代求解, 其计算效率大大提高;综合表明, 该文基于基础流函数法的挤压力求解方法的计算精度和计算效率都能够更好地满足工程计算需要。     

单螺杆橡胶挤出机三维非等温流动数值模拟

为研究胶料在挤出过程中的流动模式,本文建立了具有复杂几何构型的主、副螺纹单螺杆螺槽内胶料三维非等温流动的有限元模型,采用Bird-Carreau模型和Arrhenius shear stress方程分别表征胶料黏度随剪切速率和温度的变化,并通过热力学估算确定了合理的机筒壁热学边界条件.在此基础上求解了20 r/min转速下的速度场、温度场和压力场,并将温度数值计算结果与实测结果进行了对比,两者吻合较好,这表明了模型的有效性.此外,通过模拟发现主、副螺纹构型的热喂料螺杆确实可以避免挤出过程中的"死区"并提供更强剪切作用;螺杆挤出段的副螺纹阻碍了胶料的流动,使得该处压力更大;由于受剪切时间更长、更强烈,胶料在挤出段温度最高.最后考察了不同转速下的压力和温度,结果发现挤出过程的最大压力与最高温度均随转速增大而升高,与此同时由于胶料自身的剪切变稀特性和温度依赖性,压力与温度上升的趋势会随着转速的升高而减缓.