层状岩体的弹粘塑性Cosserat介质理论及其工程应用

本文以层状岩体为研究对象，建立了考虑弯曲效应的层状岩体弹粘塑性本构关系，推导了有限元计算模式，并将该理论应用于龙滩工程左岸进水口反倾向层状岩体边坡的初始地应力场反演、开挖变形与稳定计算分析中。     

管片衬砌承担高内水压力的可行性分析

 双护盾掘进机掘进与管片衬砌几乎同时进行,具有快速施工的特点,但管片衬砌能否承受电站引水隧洞高内水压力作用,是决定引水隧洞能否采用管片衬砌及TBM施工的关键之一。结合青松电站引水隧洞,对管片衬砌在承受高内水压力作用下的应力与变形特性进行三维有限元计算,对影响管片接缝张开的主要因素进行分析,获得在高内水压力作用下的管片应力、变形分布,深化对高内水压力作用下的管片衬砌特性的认识。计算发现在内水压力作用下,管片衬砌具有柔性变形特征,就青松电站而言,在现有的接缝止水技术条件下,管片衬砌可承受高水头内水压力作用,这对推动管片衬砌及TBM在引水隧洞中的应用具有重要意义。     

洞庭湖区软土质堤防滑坡机理分析

为指导洞庭湖区软土质堤防加固工程,基于三维有限元方法,对堤防滑坡机理进行了分析。首先,根据区域地质情况建立了有限元计算模型,并模拟计算了堤防初始状态。然后,对洪水期的水位进行敏感性分析,计算分析了堤防的应力、变形和屈服区大小及分布。之后,计算分析了在渗流场作用下淤泥迁移对堤防稳定性的影响。结果表明:堤脚淤泥中渗透坡降的大小由洞庭湖和采桑湖的水位差及采桑湖侧水位共同决定;在渗流场作用下,淤泥层全部屈服,上部填筑层中也存在屈服,并以采桑湖侧的二级马道下部屈服程度最大,表明该处最容易发生破坏;上下游水位差越大,采桑湖侧堤脚淤泥屈服程度越大,且强屈服区向堤防内部淤泥层中延伸越多;堤防顶部公路上的汽车荷载,对堤防整体的稳定影响不大;只要堤防两侧存在足够的水位差,堤防就有可能发生滑坡;采桑湖湖区淤泥迁移,将加剧堤防的失稳破坏;治理滑坡的关键是降低水位差的影响,防止淤泥迁移,以及提高淤泥强度。更多还原     

厚粉土质砂层灌浆对高围堰变形及防渗墙应力的影响

结合松塔水电站上游围堰,针对复杂深厚覆盖层基础上高土石围堰大变形和防渗墙高应力问题及其改善措施进行分析研究。采用非线性有限元方法,研究分析了粉土质砂层及其灌浆措施对围堰大变形和防渗墙高应力的影响,并对不同灌浆范围进行了计算分析。计算结果表明,覆盖层中厚粉土质砂层对围堰变形及防渗墙应力影响很大,通过局部灌浆可以很好地解决防渗墙高应力的问题;但对于围堰的大变形问题,必须大范围灌浆才能起到明显作用。上述所得结论可以为同类工程的设计施工提供参考。更多还原     

高孔隙水压力对岩石蠕变特性的影响

设计3种加载方式,其中一种施加高孔隙水压力,分别进行分级加载蠕变试验,用于研究分析高孔隙水压对岩石蠕变特性的影响。首先,利用大理石加工的标准圆柱试件,按3种加载方式分别进行蠕变试验,得到轴向、横向的蠕变变形过程曲线,以及岩石破坏时的破坏形态;然后,对3种加载方式下的岩石轴向应变、横向应变、剪应变、体积应变以及破坏形态等进行比较分析;最后,在比较分析的基础上,总结高孔隙水压力对于岩石蠕变及破坏的影响。研究表明:孔隙水压力作用明显,但不是完全作用,即孔隙水压力作用系数接近于1;在高孔隙水压力作用下,岩石的强度大大降低,承载时间大大缩短,破坏时的应变也降低;虽然3种加载情况都是以剪切破坏为主,但在有高孔隙水压力作用下,岩石的破坏更具有突然性;可能不存在一个统一的等效应变阈值,使在不同的加载情况下,应变超过该阈值后即产生加速蠕变破坏;在加速破坏前,除瞬时加载产生的体积应变外,在蠕变过程中,岩石体积应变几乎不变。该成果对于进一步研究考虑孔隙水压力影响的非线性蠕变模型具有指导意义,也可对高孔隙水压力作用下的岩石结构工程处理措施提供指导。     

块状结构岩体的无压渗流分析方法

利用三维岩石块体系统的自动识别方法生成岩体的结构面网络,并将初流量法引入到三维网络无压渗流的变分方程,从而建立了块状结构岩体中的网络无压渗流分析方法．对某拱坝坝肩的分析表明,所建立的方法是合理有效的．     

尾水岔洞三维有限元分析

利用三维有限元方法计算分析了乌江渡水电站尾水岔洞围岩在开挖情况下的变形、应力及屈服区,对不同应力释放荷载条件下的喷锚支护效果进行了评价;在此基础上根据施工、运行和检修工况下的荷载作用情况,计算分析了衬砌结构的变形及应力情况,并指出起控制作用的工况.计算分析得出的结论已用于指导工程设计,同时也可供其他同类工程的设计和施工参考.     

宝珠寺水电站拦河大坝深层抗滑稳定分析

通过建立整体计算域的三维非线性有限元网络,用有限元方法分析研究了宝珠寺水电站拦河大坝左岸河床坝基下的楔形体对坝基深层抗滑稳定性的影响程度,为验证大坝整体有限元网格的计算精度,在大坝整体有限元网格的基础上,局部进行了有限元网格的细分,粗细网格的计算结果得到较好的吻合,证明整体网络精度是足够的。     

灌浆节理压剪峰值抗剪强度数值试验研究

对灌浆锯齿形单节理在压剪情况下的变形特性及峰值抗剪强度进行了数值试验研究.首先对数值模拟中涉及的模型网格、材料力学特性及接触面模拟问题进行了分析;在此基础上,对数值试验的精度和正确性进行了检验;最后,对灌浆锯齿形单节理在圧剪情况下的变形破坏进行了数值试验,重点针对灌浆充填度、起伏角和法向压应力等因素对于灌浆节理峰值抗剪强度的影响进行了分析,提出考虑各因素综合影响的抗剪强度经验公式,成果对进一步研究实际灌浆节理的抗剪强度具有理论指导意义,对实际工程也具有参考价值.