不同覆盖层厚度对土石坝动力响应的影响

为研究深厚基础覆盖层上土石坝的动力稳定性问题,利用有限元弹塑性动力分析方法进行覆盖层土石坝动力响应分析,通过输入一条实测地震波,研究不同覆盖层厚度对土石坝坝体动力响应的影响规律。结果表明,不同覆盖层厚度对土石坝位移和加速度动力响应规律的影响不同,土石坝动力响应并非随覆盖层厚度的增加而逐渐增大,而是存在一个临界厚度,超过这个厚度以后,动力响应有所降低。     

随机地震作用下土石坝边坡的稳定性分析

本文考虑地震动的随机性，在土石坝随机地震反应分析和有限元边坡稳定分析方法的基础上，建立了随机地震作用下土石坝边坡的稳定性分析方法，并通过对土坝动力模型试验的数值验证及—理想土石坝边坡的动力稳定性分析，证明这种方法是合理的、有效的。     

基于粒子群算法的鲤鱼潭大坝坝料动参数反演

土石料的动力模型参数是影响土石坝抗震安全分析的主要因素。土石坝动力模型参数一般是通过室内试验确定的,但受施工工艺、施工方法和施工质量的影响,其结果与坝体实际参数会存在差异。为此,提出了一种以加速度反应谱为目标函数的土石料参数反演方法,该方法依据坝体在地震中的响应信息,利用粒子群算法反演坝体的材料参数。结果表明,动剪模量衰减曲线和阻尼比增长曲线对坝体地震响应有很大影响。     

基于COMSOL Multiphysical计算下水库土石坝动力响应特征研究

为研究土石坝动力响应特征,引入人工合成地震波,设计峰值加速度为影响因素,获得坝体水平、竖向加速度响应特征,探讨了土石坝两方向加速度响应与输入峰值加速度关系;研究了坝体应力与位移响应特征,最大压应力为0.6MPa竖向动位移显著低于水平动位移.文章可为研究水库土石坝等水利结构动力响应特征提供一定参考.     

平原水库土石坝的地震动力响应敏感性分析

与其他坝型相比,土石坝遭受震害的数量最多,震损程度也更为严重,一旦发生问题,对人民的生命和财产安全都会造成巨大的威胁。目前对于土石坝的地震研究大多侧重于动力响应情况。以某平原水库土石坝为例,选取弹性模量、黏聚力、内摩擦角、水位、地震持时、地震振幅、地震频谱7个参数,运用ANSYS和FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同参数对土石坝地震动力响应的敏感程度。计算表明:对平原水库土石坝的地震动力响应敏感性较大的参数主要是库水位和地震振幅。     

土石坝动力分析中的阻尼模型研究

阻尼模型对土石坝动力计算结果有着很重要的影响,各种响应都是阻尼的函数,能否正确估计阻尼,直接影响到结构动力分析结果的可靠性。目前在工程实际应用中,阻尼系数大多只考虑土石坝的自振特性。通过分析表明,地震波频率特性对土石坝地震响应有着重要的影响,尤其对高土石坝影响更大。通过探讨几种考虑地震动频率特性的现有的阻尼模型,为土石坝动力计算中阻尼模型的选取提出建议。     

两河口高土石坝动力特性振动台模型试验研究

土石坝坝体自身的动力特性,是土石坝在地震动作用下动力响应性状的重要影响因素。本文通过大型振动台模型试验,研究了两河口高土石坝缩尺模型坝的动力特性及其相关影响规律,并根据相似率,用模型坝的动力特性参数推算出原型高土石坝的相应动力特性参数。试验研究表明：在特定的地震动作用下,大坝结构的振型基本稳定;坝体的自振频率、阻尼比和振型系数等动力特性参数受振动强度、振动历史和水库是否蓄水等因素影响。     

基于支持向量机的土石坝边坡稳定概率分析

为了合理考虑土石坝中不确定性因素的影响,本文基于支持向量机方法进行了土石坝边坡稳定概率分析,详细描述了整体计算流程,并通过一个土石坝边坡算例验证了该方法的有效性。结果表明：该方法可以结合参数归一化方法及“0”和“1”输出项来提升土石坝边坡分类精度,仅需进行30次土石坝边坡渗流稳定分析（耗时5min）,便可有效替代1万次MCS方法（耗时20h）进行土石坝边坡概率分析。该方法计算效率高、耗时少,可为解决考虑不确定性的土石坝边坡稳定概率分析问题提供一条有效的途径。     

地震波频率非平稳对土石坝非线性结构响应影响研究

地震动具有频率非平稳性的特征,对结构动力响应存在显著影响。本文发展基于小波包变换的人工地震波随机模拟方法,生成了一系列匹配目标加速度反应谱、能量累积过程和重要持时,同时具有特定频率非平稳性的人工地震波。以美国Success土石坝为例,研究了地震动频率非平稳性对土石坝非线性结构响应的影响。结果表明,控制模拟地震波的频率非平稳性,对土石坝结构响应有着更好的无偏估计,平稳地震波会低估坝体响应。     

基于多重克里金方法的土石坝边坡可靠度分析

为了合理考虑筑坝材料的不确定性及土石坝边坡存在的多种潜在失效模式，本文提出了基于多重克里金模型的土石坝边坡稳定可靠度分析方法，在建立土石坝边坡多失效模式与随机变量参数之间的非线性关系基础上，采用MCS方法求解土石坝边坡失效概率。文中通过工程案例验证了该方法的准确性和可靠性，并进一步探讨了粘聚力和内摩擦角变异系数对土石坝边坡失效概率的影响。     

刚性防渗墙提高土石坝坝坡稳定性的作用机理分析

通过依托大型非线性有限元软件ＡＢＡＱＵＳ,运用有限元强度折减法,分析了增建防渗墙前后土 石坝的渗流场、应力场的变化以及上、下游坝坡稳定安全系数的变化,探讨了防渗墙对坝坡稳定的影响 规律。结果表明:增建防渗墙可对坝体渗流场起到明显的截流作用,提高下游坝体的有效应力场,同时 也提高了下游坝坡稳定的安全系数,从而使土石坝坝体的整体稳定性得到增强;提出的三种失稳评价标 准在求解坝坡稳定强度折减系数方面具有合理性和适用性;选取适当刚度的防渗墙在增强坝体整体稳 定性同时能兼顾经济和安全。     

近区爆破对土石坝安全影响分析

邻近坝区爆破开挖诱发的爆破振动对土石坝安全有不利影响,确定可靠的影响分析方法、拟定合理的爆破控制措施对保证土石坝安全具有重要作用。结合工程实例,通过建立有限元模型、施加爆破振动荷载,从坝体应力和坝坡稳定等方面分析确定合理的爆破安全质点振动速度限值;根据爆破试验监测数据和有关规程规范,提出爆破分区控制措施以及爆破施工过程中需根据监测成果同步调整爆破安全控制标准、及时修正爆破施工参数的方法。提出的分析方法和控制措施可为近区爆破对土石坝安全影响和拟定爆破分区控制措施提供参考。     

纵向增强体新型土石坝稳定性研究

纵向增强体土石坝具有成本低、施工效率高等优点,尤其适用于病险老坝的整治与改建,或缺少合格黏土心墙料地区新建的中小型坝。但因缺乏设计经验和可借鉴的先例,新坝型在渗流稳定、增强体心墙受力变形、坝坡稳定等方面亟待深入探讨。方田坝水库是国内首例采用纵向增强体土石坝的工程,基于其建立模型,采用有限单元法和有限差分法对其稳定性进行了分析,同时讨论了坝坡坡比的可优化性。研究结果表明:新坝型防渗性能较好;混凝土心墙受力以压应力为主,出现整体性破坏的可能性较小;理论上坝坡坡比有可优化的空间,但仍需要经过工程实践的进一步检验。若坝高较小、坝坡坡比合理且保证施工质量,纵向增强体土石坝稳定性较好。     

基于GeoStudio的某土石坝整治前后渗流及坝坡稳定分析

针对由于下游排水棱体失效而导致某土石坝坝体浸润线比较高、坝坡安全系数不能满足规范要求的情况,通过削坡和重建排水棱体对其进行整治,再利用GeoStudio2007软件对该土石坝的稳定渗流期进行有限元分析,对比分析整治前后的渗流场和坝坡抗滑稳定性,验证了整治措施对坝体渗流和稳定性的改善作用。     

对土坝防渗墙有限元分析时墙体单元划分排数对墙体的影响

在对土坝防渗墙进行有限元计算分析时,墙体单元的划分形式和排数对墙体的应力和应变都会有不同程度的影响。因此,如何合理地确定墙体单元的划分关系到整个工程计算的科学性和正确性。以黄壁庄水库副坝防渗加固所建混凝土防渗墙为例,采用自编的土石坝有限元计算程序,对其典型剖面进行了非线性有限元计算,研究不同的划分形式对墙体位移和应力的影响,以及对坝体安全和稳定的影响,并为类似工程提供参考。     

基于防渗墙方案对某土石坝防渗效果研究

针对土石坝的渗流问题,利用饱和稳定渗流计算模型,运用Geo-slope/seepw软件建立了该土石坝的二维有限元模型,对该土石坝防渗墙在不同深度下坝体内的渗流情况进行数值模拟计算,通过计算结果对坝体渗流稳定性进行了分析,为大坝渗流控制方案的选取提供相关的依据,同时也为其他类似土石坝的渗流分析提供借鉴。     

土石坝应力稳定分析的摄动随机元应用

作为防渗体系的土石坝,其所含介质受非均匀性、非线性性状、不连续性和复杂的边界条件等因素的影响,一般很难获得解析解.摄动随机有限元是一种考虑可靠度随机性的有限元方法,它可以考虑岩土工程中存在着的很多的不确定因素,并对岩土工程各种边界条件和非线性应力应变土体本构关系有着较强的适应性.讨论了土石坝的应力稳定分析,并进行了非线性摄动随机有限元分析.     

土工膜界面动力剪切特性数值模拟及应用

利用改装的土石料大型剪切仪对土工膜-砂砾石界面开展循环剪切试验,获得土工膜界面在不同竖向压力下的滞回曲线、主干线和阻尼比曲线,建立相应的剪切劲度和等效阻尼比数学模型。在此基础上对循环剪切试验开展有限元数值模拟,所得计算结果与试验值总体吻合较好,合理反映了土工膜界面循环剪切过程的非线性和滞后性,验证了所建土工膜界面本构模型的正确性。进一步将模型应用于土工膜防渗土石坝的抗震分析中,计算得到的坝面土工膜的动位移、加速度、动主拉应变和动主拉应力符合一般规律,表明所建本构模型用于土工膜防渗土石坝抗震分析是正确可行的。