土石坝边坡稳定可靠度分析与设计

针对在水利工程中土石坝边坡稳定分析和设计相对落后的现状,本文以概率统计和结构可靠度理论为基础,对土石坝边坡稳定可靠度分析和设计问题,包括土石坝抗剪强度参数粘聚力和内摩擦角的统计方法和统计特性,土石坝边坡稳定可靠度分析方法,设计表达式中标准值和分项系数的取值问题等,进行了分析研究,并结合工程实例做了简要说明。本文还给出了采用Monte Carlo方法搜索临界滑裂面并求解最小可靠指标的具体做法,以及利用安全系数与可靠指标间的关系确定结构系数的方法。     

汶川地震中土石坝地震灾变过程三维再现

基于三维地质建模软件GoCAD和数值分析软件FLAC3D,在编制接口程序和二次开发的基础上,建立了汶川地震中典型震损土石坝及其周围局部场地的三维复杂分析模型。通过共振柱和动三轴试验给出了模型材料的模量和阻尼比随动应变幅值的变化曲线,利用滞后阻尼实现了变模量和阻尼比的土石坝三维弹塑性灾变过程模拟。数值模拟和震后现场调查结果吻合较好,表明本文考虑局部地形效应的三维弹塑性建模方法是模拟土石坝地震破坏过程的有效方法。     

土石坝坝体和地基液化分析方法与评价

对应用于土石坝坝体和地基的液化分析方法进行了评述,指出了在应用规范方法和动力反应分析法判断坝体和地基液化时应注意的问题。水工建筑物基础埋深和影响深度比较大,水利水电工程领域不采用上覆非液化土层厚度作为液化初判指标是合适的。采用相对含水率判别少黏性土的液化,对9度区以下（包括9度）区域是有效的,对于9度以上区域,则难以涵盖可能液化的土类。采用动力反应分析进行液化判别时,结果合理与否很大程度上取决于所采用的本构模型,以及本构模型参数的确定是否合理,且不同的分析方法对液化的评价标准不同,可能会得到不同的判别结果,需要进行综合判断。对于坝基覆盖层可能液化土体,由于受试验控制密度、级配和原位结构性等的影响,室内试验准确确定覆盖层静动力计算参数困难很大。此外,试样和试验结果的代表性也是人们关注的问题。因此,对于包括复杂深厚覆盖层地基的土石坝工程,建议同时采用多种方法,在比较分析的基础上综合确定其液化可能性。     

地下电缆工程地震效应勘察中液化问题的探讨

分析了地震液化对大型地下电缆工程的危害,比较了液化土层不同埋深与位置的危害程度;基于建筑行业场地液化分析评价的思路及地下电缆工程与地面建筑的对液化分析评价侧重点的不同,认为地下电缆岩土工程勘察中液化程度分析评价的对象是各个液化土层,而非整个场地地基,并提出了采用加权抗液化指数来分析评价土层液化程度的方法与流程;比较了地下电缆工程与建筑工程在抗液化处理措施上的区别,总结、介绍了目前地下电缆工程几种可行抗。     

非均质土石坝及地基竖向地震反应简化分析

本文基于一维剪切片模型,考虑坝体中与地基内剪切模量沿深度的非均匀分布,提出了估算土石坝及地基组合体系动力特性及地震反应的近似解析方法。在数值计算的基础上,探讨了覆盖层刚度及厚度,坝体模量分布等对土石坝振动特性、地震反应及坝坡上各潜在滑动体内平均地震反应的影响。     

强震区心墙土石坝地震反应三维非线性分析

地震对土石坝的危害已经为工程界所广泛认识和重视,尤其"5.12"汶川大地震后,西部强震区土石坝的抗震安全性已成为人们普遍关注的关键技术问题.论文结合东风水库土石坝工程,基于动力分析中的等效线性模型,采用三维非线性动力有限元法,对心墙土石坝进行了地震反应分析,揭示坝体动应力、动应变、加速度、残余变形等分布规律,对土石坝的抗震安全性进行评价,为工程的除险加固设计提供了参考依据.     

特高压直流输电线路抗地震液化措施设计

以内蒙古锡盟—江苏泰州±800kV特高压直流输电线路工程中某两基相邻塔位作为案例,对特高压直流输电线路抗地震液化措施的设计方法进行对比分析。对输电线路地震液化机理及抗地震液化措施进行总结,对案例在地震作用下的基础作用力采用振型分解反应谱法和时程分析法进行详细计算,结合地质条件和实际基础荷载进行技术多方案抗液化措施的经济性比较,推荐类似情况的特高压直流工程采用桩基础作为抗地震液化措施。     

预制桩处理砂土液化的方法及应用

砂土液化问题是地基处理中所面临的重要问题之一,已引起工程界的普遍重视。在众多抗液化措施中,预制桩是一种常见的方法,但目前很少有工程会利用预制桩挤土效应的有利影响来消除地基土液化现象,大部分都是采用加大桩长、桩径来提高单桩承载力以达到处理地基土液化的目的。本文对采用预制桩的工程实例进行了分析,证明了在天津软土地区液化土层较厚的情况下,利用预制桩挤土效应的有利影响,不但能消除地基土液化影响,而且液化土层的侧摩阻力无需折减,从而提高了单桩承载力,布桩数减少,节省了投资,对环境污染也降到了最低。     

土石坝及地基抗震若干进展及规范修编

本文介绍《水工建筑物抗震设计规范》修编组根据国内外有关研究成果和近年地震震害经验教训,开展土石坝及地基抗震专题研究的情况和主要修编内容,包括:调整工程建设场地分类方法;调整工程正常运行时标准贯入点深度和地下水位埋深与进行标准贯入试验时贯入点深度和地下水位埋深不同时的标准贯入击数校正公式;补充规定对设计烈度7度及以上的1、2级土石坝,应同时用有限元法对坝体和坝基进行动力分析,并综合评价其抗震稳定性;补充规定对土石坝地震作用效应进行动力分析的原则要求;补充规定进行土石坝动力分析所需计算参数确定的原则要求;补充规定根据动力法成果对土石坝的抗震安全性进行综合评价的原则要求;补充规定针对面板堆石坝的抗震工程措施。     

抗液化微型钢管群桩理论研究

随着电网建设快速发展,输电线路走廊日益狭窄,线路经常途经饱和砂土或饱和粉土地段,国内目前主要采取灌注桩穿过液化层,防止土体液化.通过分析地震液化机理和微型钢管群桩的受力特性,提出了输电线路途经地震液化场地时采用抗液化微型钢管群桩基础的方法,并通过实际工程与普通单桩进行对比分析,得出抗液化微型钢管群桩对土体有加固和提高抗...     

基于猫群算法的重力坝抗滑稳定可靠度分析

响应面法是计算重力坝抗滑稳定可靠度的重要方法。针对传统响应面法缺乏参数筛选分析,且缺少利用群体智能算法求解可靠指标研究的不足,提出一种基于猫群算法的加权动态响应面可靠度分析方法,克服经典蒙特卡洛方法需要大量重复抽样的缺点。首先,在考虑坝基岩体渗流应力耦合作用的基础上,采用定量全局敏感性分析方法（EFAST法）筛选基岩参数;其次,通过加权响应面拟合隐式功能函数,同时利用猫群算法求解可靠指标并实现响应面的动态更新;最后,以某重力坝工程为例进行可靠度分析。结果表明,基岩抗剪参数对大坝安全稳定有较大影响,重力坝可靠指标计算结果为2.71,与规范方法结果有显著一致性,所提方法合理可靠,具有较高的实用价值。     

振冲碎石桩在平潭长江澳风电场的应用

根据平潭长江澳风电场工程特点,对岩土参数进行分析,评价其工程性能。为了地基基础的安全可靠、经济合理,本工程建议用振冲碎石桩作为地基处理措施,并进行计算分析,提出设计方案。通过对复合地基原体试验检测成果的分析,论证了在沿海液化砂土中采用振冲碎石桩加固地基,对于消除砂土液化、提高地基承载力、减少变形是可行的。     

心墙胶结砾质土力学性能及耐久性试验研究

如何有效改善心墙拱效应是高心墙堆石坝建设中亟需解决的重要问题。通常采用砾质土以提高心墙的变形模量,但对于300 m级高坝,砾质土心墙拱效应仍较为明显,而更多掺砾,可能会导致心墙防渗性能下降。本文研究常见的三种固化剂掺加下胶结砾质土作为高心墙坝料的可行性,分析了固化剂类型和掺量对胶结砾质土力学性能和耐久性能的影响,利用扫描电镜分析了不同胶结砾质土性能差异的原因。试验结果表明,HAS?胶结砾质土表现出了更高的抗压抗拉强度、更大的变形模量和更好的韧性,且抗渗性和抗冻性最优,致密性高。故将HAS胶结砾质土作为高心墙坝料,可在不增加掺砾的情况下提高心墙的变形模量,有助于降低心墙拱效应,为超高心墙堆石坝心墙坝料选择提供一种新的可能。     

土石坝压实的智能控制理论

有效的压实质量控制对于土石坝的安全和稳定运行至关重要,为此提出一种“智能决策+自动控制”的土石坝压实的智能控制理论。该理论采用三元论的理论结构形式,基于人工智能算法和运筹学,智能决策单元从全局角度给出最优压实计划,“底层”即执行机构的控制问题采用自动控制理论通过双闭环控制模式实现压实过程智能控制。应用实例表明,提出的智能控制理论可实现土石坝压实过程的智能控制,在确保压实质量的同时可提升压实效率。该理论不仅可为土石坝的智能建造提供关键理论和技术支撑,也在公路、铁路、机场和堤坝等工程中具备广泛应用前景。     

用于寒区心墙冬季施工的相变黏土热学性能研究

寒区土石坝心墙土料冬季施工经常会受到冻融问题的困扰,而常规保温措施会干扰施工过程,且施工有效时间较短.相变黏土(PCM-clay)可在不干扰正常施工的条件下防止心墙土料发生表层冻结,从而延长寒区土石坝冬季施工时间.在相变黏土的防渗、强度等性能符合心墙功能的前提下,本文对其热学性能进行研究,分析了相变材料(PCM)掺量对...     

土石坝震害与抗震安全

结合世界上地震区已建土石坝的震害调查,对主要震害型式、产生机理以及防止震害的对策进行了剖析,分析了现代碾压式高土石坝抗震性能优良的内在原因。从设防标准、抗震能力与抗震风险以及坝体填筑设计质量控制指标等方面论证了现阶段强震区高土石坝建设需重视的问题。在深入开展土石坝抗震理论研究的基础上,适当提高坝料填筑设计指标以控制有害变形,强震区300m级高土石坝的建设是安全可行的。     

基于响应面理论的高拱坝模型修正损伤识别研究

本文以二滩拱坝为工程背景,利用基于响应面理论的模型修正方法进行了结构损伤识别分析。分析过程中,将坝体合理分成若干子区域,以子区域的弹性模量折减来指示损伤,根据坝面节点灵敏度及响应面精度选择合理的测点。建立合适的响应面模型来反映坝体的动力特性与损伤变量之间的非线性关系,最后采用遗传算法进行优化计算。响应面方法的引入避免了损伤识别过程中反复调用有限元计算程序,提高了计算效率;同时提出基于坝体多次测量数据下的损伤识别方法,以提高算法的抗噪性。数值计算结果表明,本文提出的方法能有效应用于高拱坝损伤识别。     

溪洛渡特高拱坝混凝土保温技术研究与应用

大坝混凝土裂缝多为表面裂缝,深层裂缝和贯穿裂缝也多由此发展而成,加强表面保温是有效防止混凝土表面裂缝的重要措施。溪洛渡特高拱坝建设过程中,通过技术标准确定、仿真模拟研究、施工方案优化、标准工艺建设等系统性保温技术研究,提出了适应特高拱坝表面防裂需要的大坝混凝土个性化、精细化全坝保温工艺要求,经现场全方位实时监测和质量检查,溪洛渡拱坝混凝土保温实施效果明显,有效控制了大坝混凝土表面开裂的风险。     

基于果蝇算法的开关磁阻电机多目标优化研究

针对采用传统算法对开关磁阻电机(SRM)本体进行多目标优化时存在算法复杂、调节参数多、计算量大且易陷入局部最优解等问题,提出一种基于果蝇算法(FOA)的SRM本体多目标优化设计方法。利用极限学习机算法建立SRM非参数模型,采用FOA算法对其进行优化,实现了SRM定转子极弧的全局最优设计,最后对该优化算法的效果进行了仿真验证,同时与传统粒子群优化算法(PSO)进行了对比分析,结果表明,FOA算法不仅获得了较PSO算法更好的转矩波动系数和效率指标,而且具有参数设置少、收敛速度快且不易陷入局部最优解等特点,具有较好的应用价值。