岩石边坡动力稳定安全系数的块体单元法分析

 将动力分析的块体单元法应用于岩石边坡地震稳定时程分析。将黏弹性人工边界条件的思想与块体单元理论相结合,建立块体系统的人工边界条件,用以模拟地基的弹性恢复能力和地基对散射波能量的吸收,从而消除波动在计算区域边界上的反射。黏弹性边界具有稳定性好,易于与计算程序结合的优点。通过动力计算所得的块体加速度计算块体的惯性力,并由此判断块体可能的滑动模式,进而根据滑动模式将惯性力分解为块体滑动力和垂直于滑动方向的作用力,由此作用力计算块体的抗滑力。块体抗滑稳定安全系数即为抗滑力与滑动力之比,从而可以得到地震过程中块体稳定安全系数时程曲线。小湾水电站进水口边坡算例体现了该方法的工程应用能力。     

岩石边坡稳定性与支护的数值分析及综合比较

 断层或节理裂隙等不连续面的切割导致岩体具有二重性——连续性和不连续性。由于目前还没有一种能考虑岩体二重性的实用的分析方法,所以对岩石边坡进行稳定性研究时应采用多种方法进行综合比较。采用有限单元法(属于等效连续介质力学方法)和块体单元法(属于不连续介质力学方法),对瀑布沟加里俄呷料场高边坡进行稳定性分析及支护研究。根据2种方法计算结果的综合比较分析,得到对该边坡的稳定性和支护方案的认识。研究结果还表明：若节理连通率的影响仅用强度参数表达,而在计算网格中不予考虑,则有限单元法和块体单元法得到的结果规律一致,且量值相差不大;由于块体单元法完全通过节理体现岩体的变形,而有限单元法则可考虑岩块的变形,所以有限单元法得到的位移值、屈服区及锚杆应力比块体单元法稍大。     

基于人工神经网络的拱坝混合优化方法

在用拱梁分载法和弹粘塑性块体元法对拱坝地基系统进行耦合分析的基础上 ,建立了一套同时考虑坝体强度和坝肩稳定条件的拱坝体型优化方法 ,并给出了拱坝优化的一般形式。采用了人工神经网络结构近似分析方法来综合各种约束条件 ,加快优化过程 ,并通过指数形式的罚函数将约束优化问题转化为无约束优化问题来求解。应用上述方法 ,给出小湾拱坝的优化计算实例     

饱和非饱和非稳定渗流有限元加速技术

对饱和非饱和渗流有限元分析方法加以改进 ,提出了加速迭代收敛技术的新方法 ,提高了迭代收敛速度 .给出的算例说明了理论的正确性 .     

三峡工程船闸边坡的反馈分析

建立了岩石高边坡力学参数的联合位移反分析模型,该模型可以预测复杂区域材料的弹粘塑性力学参数,且可考虑施工爆破及卸荷的影响。依据反分析得出的力学参数,对三峡工程船闸边坡进行施工过程追踪预报分析,结果表明：边坡整体是稳定的,但存在局部失稳的可能性;边坡直立墙的最大变位可控制在50mm以内,风化层的最大变位可控制在80mm以内;开挖完成后最大为2．63mm的时效位移增长,发生于中隔墩直立墙的顶部,该变形在7－8个月内完成。     

高地应力钻孔岩心饼裂特征研究

对锦屏深部高地应力环境下的钻孔岩心饼化现象进行了调查统计分析,在总结已有的研究成果基础上,对岩饼端面宏观破坏特征、饼化数量、厚度及钻孔特征进行了描述,通过数值方法模拟开展了钻孔岩心应力特征及饼化机理研究,并总结钻孔岩心饼化的应力场条件。研究结果表明:①钻孔过程中,岩心径向所形成的拉应力贯通区是岩心饼裂的主导因素,岩饼形貌受岩心中拉应力影响;②足够的应力场是岩心饼化的首要条件,应力场越高,钻孔岩心中拉应力越大,岩心裂纹触发与扩展的应力条件更加充分,所形成的岩饼厚度越小;③钻孔径向应力场增长对钻孔岩心内部拉应力有促进作用,钻孔轴向应力场作用效果相反;④定义了岩心中最大拉应力贯通线均值,与岩石抗拉强度相比较作为岩心饼裂判据,推导了岩心饼裂地应力场关系式,并算得锦屏T_2b大理岩饼化的临界地应力场条件为钻孔径向应力场>34.44 MPa。研究成果对高应力条件下地应力场的预测、钻孔取心等工作具有一定的借鉴意义。     

三维复杂域四面体有限单元网格行波法生成

作为水工及岩土工程结构三维自适应有限元分析理论和软件研究的重要组成部分,在行波法的基础上,提出了一种适用于水工及岩土工程结构三维复杂区域的四面体有限单元网格的生成方法．采用了一种插值曲面,很好地考虑了地形面边界;对于多连通域,也通过合适的数据结构给以解决．文中给出了三个算例．     

海上无人简易平台双电潜泵完井技术

将原有双电潜泵系统的双Y接头管柱改为单Y接头管柱,并采用远距离变频控制技术,形成了海上无人简易平台双电潜泵完井技术.该项技术目前已在渤海多个边际油田或小油田的开发中成功应用,有效地控制了油田的开发费用,降低了海上油田开发的门槛.     

复合单元法模拟应变局部化若干关键技术研究

复合单元法作为一种模拟应变局部化的新方法,展现出强大的生命力.系统介绍了复合单元法追踪模拟应变局部化的4项关键技术,并编写了相应的程序.其中复合单元拓扑信息自动生成、局部化带出现前后瞬时场变量继承、局部化带软化特性模拟等3项技术是复合单元法模拟局部化的关键,而破坏廊道拟合技术则拓展了应变局部化带追踪技术,克服了当前单元首尾相接逐一扩展追踪方法的不足,能得到和实际现象更吻合的有一定厚度的应变局部化带.此外,拟合的破坏廊道还可用于复核局部化带发展追踪模拟.这几项关键技术的程序实现,简化了前处理工作,提高了分析效率,为复合单元法追踪模拟应变局部化奠定了坚实基础.