高土石坝的应力与变形

介绍了笔者近年来在影响土石坝应力变形计算的3个主要方面所做的工作:①剖析了邓肯E–ν和E–B模型的差异、对计算的影响、原因和适用条件,通过真三轴仪试验揭示土各向异性的一些规律,提出柔度矩阵性质来反映这些规律;②认为堆石体长期变形计算中应考虑晴雨引起的干湿循环作用,它可作为流变变形的一部分,提出了相应试验方法和计算方法;③提出两种心墙水力劈裂分析方法,一是有效应力与总应力相结合的方法,作施工期心墙的非饱和土简化固结计算,将孔隙水和气作为混合流体来建立固结方程,得出心墙的有效应力和水压力后叠加得总应力,与墙前水压力比较判别水力劈裂的发生,另一是近似反映施工期固结程度的总应力法,相应的本构模型参数用固结不排水剪试验确定。     

土石坝黏土心墙防渗方式的有限元分析

采用大型通用有限元计算软件,依据岩土工程中常用的应力应变材料本构模型和渗流计算方法对黏土心墙防渗方案进行了计算,主要分析了大坝在竣工期和稳定渗流期能否安全运行、心墙防渗的作用以及心墙发生水力劈裂的可能性,为检验土石坝黏土心墙防渗设计方案的合理性提供了参考。     

沥青混凝土心墙土石坝的应力应变分析

本文主要分析土石坝在初次蓄水时,湿化变形对坝体应力应变的影响。文中介绍了湿化试验方法和试验资料的整理方法,试验指出:仅对于态和饱和态土料试验的应力-应变曲线进行比较是不能反映湿化变形的,必须采用应力控制的试验方法,模拟土料浸水饱和情况,从而量测湿化引起的附加变形。文中还讨论了考虑湿化影响的有限元计算方法,并进行了土石坝沥青混凝土心墙的徐变分析。计算所得的应力和变形规律较符合国内外的实测资料。     

某水库超深混凝土防渗墙应力应变监测分析

对某水库超深混凝土防渗墙内埋设应变计和土压力计的现场实测方法进行了说明，对观测到的140000组数据进行了系统分析，得出了超深混凝土防渗墙的受力状态，对类似工程具有借鉴意义。     

碧口土石坝与混凝土防渗墙在各运用期的应力与位移的分析

国内最高的碧口土石坝及其坝下尚有国内最宽与最深的两道混凝土防渗墙,蓄水七年多来运行良好。应用改进的邓肯模型,对其作了施工期、蓄水期和稳定渗流期的有限元分析,获得了应力与位移场在运用过程中的演变情况,说明建筑物是安全的,也与尚有效的防渗墙观测资料基本相符。提出:今后在高土石坝设计中,应注意坝体中的荷载传递;混凝土防渗墙是强度接近临界状态的承压构件。     

河海大学“高土石坝应力变形分析理论与应用研究”项目通过教育部科技成果鉴定

2007年4月1日，教育部在北京组织并主持召开了“高土石坝应力变形分析理论与应用研究”项目的科技成果鉴定会。鉴定委员会由11位专家组成，郑颖人院士和周丰峻院士分别担任主任和副主任。河海大学殷宗泽教授领衔的项目组自1973年始就开展了土石坝非线性应力变形分析的研究，是国际上该领域开拓者之一。     

对“沥青混凝土心墙土石坝的应力应变分析”一文的讨论

<正> 作者介绍了考虑坝壳湿化变形的坝体应力应变分析,这样的分析工作对土石坝设计师很有参考价值。笔者对作者提出的两个问题进行讨论,请指教。1.图1中曲线Ⅰ地未经浸水的压实土试样的压缩曲线。曲线Ⅱ为试样浸水后的压缩曲线。曲线Ⅲ为若     

关于“沥青混凝土心墙土石坝的应力应变分析”一文的说明

<正> 陈愈炯同志对笔者所写的“沥青混凝土心墙土石坝的应力应变分析”一文（以下简称原文）发表了很好的意见。在讨论中提及根据土样浸水前后的压缩曲线,就“认为在三轴试验中,也只需分别测定干的和湿试样的应力-应变曲线,就可看出浸水的影响”。但我们认为,仅对干态和饱和试样的应力-应变曲线进行比较,是不能反映湿化变形的。湿化变形应从干态土料的应力-应变曲线,在到达某一应力状态后,并控制应力状态不变情况下,浸水饱和所测得的变形值。按照这个思路,我们在10cm直径三轴仪上,进     

静动力荷载下土石坝高聚物防渗墙受力特性分析

土石坝高聚物防渗墙与塑性混凝土及普通混凝土防渗墙相比,具有轻质﹑早强﹑环保﹑耐久等特点;施工中具有快速﹑经济﹑实用和对坝体影响干扰小等特点,现已在实际工程中得到了成功应用。但目前对于高聚物材料防渗墙成墙后的静动力特性缺乏计算分析研究。选择Duncan-Chang E-B非线性模型作为坝体模型,在防渗墙与坝体间设置面–面接触单元,建立有限元数值仿真模型。采用实际算例,对比分析了高聚物防渗墙与塑性混凝土、普通混凝土防渗墙在静力与地震荷载下的应力分布及破坏特性的差异,说明在同种工况下高聚物防渗墙应力最小,不易发生破坏,具有较好的安全性。     

基于FLAC^3D软件的土石坝应力应变分析

利用有限差分计算分析软件FLAC^3D对某土石坝坝体进行了应力与变形非线性有限差分计算,得到坝体在施工期与稳定蓄水期的应力与变形值,计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求。     

花凉亭土坝应力应变分析

本文对已建成的花凉亭土坝静应力应变进行有限单元非线性分析,以便探讨粘土心墙砂壳混合式坝型的坝体固结情况及心墙、铺盖的应力状态,并对花凉亭土坝心墙纵向裂缝成因进行了综合分析。非线性弹性模型参数E,μ,系采用邓肯-张所建议的方法确定,加荷卸荷过程模拟了施工和运行过程共分11级,包括坝的分期填土、水位涨落（加荷与卸荷）、渗透压力变化和土体湿化等。单元划分选用了四边形单元,计算方法采用中点增量法,并考虑了沉降量修正和破坏单元的应力调整。将计算成果与原体观测资料作了比较。最后,对计算方法和坝体安全进行了初步评价。     

某超高层建筑高强复合地基应力应变测试及受力特征分析

以某高层住宅楼高强复合地基工程为依托,为了解刚性桩的荷载传递机理及桩间土在刚性基础下的发挥程度,在试验桩桩身不同深度处和桩周土体埋设应变计和土压力盒,对高强复合地基进行荷载试验和应力应变测试,并通过施加不同荷载测量桩身轴力和土压力,探讨了复合地基的受力特性.     

采用滑动测微计监测坝基岩体卸荷变形

介绍了瑞士高精度滑动测微计监测沿钻孔中应变分布的原理和方法;采用滑动测微计成功监测了小湾坝基开挖及混凝土压重状态下的岩体卸荷变形,探测卸荷裂隙分布和张开位移量,定量分析了坝基卸荷岩体变形发展规律,为评价坝基岩体质量和调整坝基岩体力学参数提供了依据,可供类似工程参考。     

渗流场作用的地基变形对高拱坝结构的影响

通过三维有限元方法进行了溪洛渡拱坝渗流场分析,并采用增量荷载法研究考虑了渗流场通过地基变形作用于高拱坝结构的影响。结合溪洛渡工程,研究了渗流场对高拱坝地基变形的影响,包括横河向和顺河向两方面。对比蓄水前后,采用增量荷载法,研究地基变形增量对高拱坝结构应力和变形的影响及大小。研究成果初步表明渗流场是影响溪洛渡拱坝监测资料反映的径向往上游变形的影响因素之一,后续将深入研究岩石与水力学作用,分析和掌握因水库蓄水而产生的各类荷载以及岩石力学性质的变化,最终明晰高拱坝结构变形机理和真实工作状态。     

CFRP约束高强混凝土应力-应变模型

为研究碳纤维约束高强混凝土单轴受压性能和应力-应变关系,进行了碳纤维约束高强混凝土棱柱体单轴受压试验,考察了混凝土强度、碳纤维包裹层数等参数对其单轴受压性能的影响规律;将试验结果与国内外七个碳纤维约束混凝土棱柱体的应力-应变模型进行了比较,发现已有模型不能准确反映碳纤维约束高强混凝土的单轴受压性能;选取与试验结果整体趋势相近的Youssef模型,依据本文试验结果对应力-应变曲线的特征点进行了修正,建立碳纤维约束高强混凝土的应力-应变模型,模型预测结果与试验结果吻合较好.     

水库大坝坝基渗透稳定性分析

设置混凝土防渗墙,采用混凝土防渗墙的实施方案,与已建成的混凝土防渗墙衔接,对整个透水坝基进行“全封闭”,彻底有效解决坝基渗流控制问题。     

高尾矿坝的地震液化和稳定分析

本文采用静力有限单元法和动力有限单元法,考虑到尾矿材料的静力非线性和动力非线性,分析了德兴铜矿4号高尾矿坝的静应力和动应力,然后根据尾矿的动三轴液化试验资料,分析了该坝在8度、9度地震时的液化情况和地震稳定性,并推断当7度地震时可能发生的情况。 文中对于地震产生的孔隙水压力作了近似分析,并对坝体在地震作用下的稳定性作了一般性分析。     

裂隙岩体基渗流分析

裂隙岩体坝基渗流分析成果是进行大坝工程设计的重要依据之一。采用非连续介质的裂隙网络渗流原理对裂隙岩体坝基进行渗流分析 ,计算工况包括设置灌浆帷幕和排水孔与否及其组合共四种情况。由计算结果可以看出 ,坝基总渗流量主要由灌浆帷幕的质量和帷幕区的渗透系数决定 ,坝基排水孔在排出渗水和降低渗透压力方面起到极其重要的作用。     

某高层建筑基础开裂渗水事故分析

就某高层建筑基础发生开裂渗水的事故,分析了事故产生的原因。原设计布桩方案、基础形式和桩 土荷载分担的假定不合理,忽略了次应力的影响,以及施工管理不到位等。建议重视选择合理的结构设计方 案和由差异变形产生的次应力对上部结构安全的影响。