汶川地震中紫坪铺面板堆石坝永久应变反演分析

紫坪铺大坝是世界上第一个遭受强震的百米以上面板堆石坝,在“5.12”汶川地震中有明显的局部损伤。采用有限元数据平滑方法,对大坝位移监测数据进行处理,得到了坝体典型剖面的永久应变。分析了大坝在地震中沉降和堆石料剪胀变形发生的部位和原因,表明坝体最大震陷率发生在2/3坝高附近;大坝发生剪胀的范围为坝顶区域和从坝顶往下25～30 m的上下游坝坡附近;永久剪应变过大是造成面板水平施工缝错台的直接原因。     

混凝土面板堆石坝的抗震稳定分析

通过计算表明：用动力法和拟静力法分析堆石坝坡的抗震稳定性，动力法与拟静力法的安全系数比较接近。按线性抗剪强度计，动力法安全系数比拟静力法低８％，按非线性抗剪强度计，动力法安全系数比拟静力法高５％。     

混凝土面板堆石坝的幅频反应研究

混凝土面板堆石坝的幅频反应研究迟世春顾淦臣（河海大学水电系，南京，２１００９８）１前言结构的动力设计应尽量避免自振频率接近干扰频率。因此，结构自振特性的研究十分重要。混凝土面板堆石坝属动力非线性结构，坝体的频率在振动过程中是变化的，其自振特性无法通过...     

堆石料的动力残余应变模型

基于国内多座土石坝筑坝材料的动力试验成果,研究了堆石料的动力残余变形特性。分析了沈珠江及其改进模型、朱晟模型和水科院模型的差异及存在的问题。在此基础上,建立了以围压和动应力为自变量,并考虑应力水平影响的堆石料残余应变模型。分析比较发现,提出的新模型能够较好地吻合试验结果。     

高心墙堆石坝弹塑性动力反应分析及地震易损性研究

采用改进PZC弹塑性模型和动力固结有限元程序SWANDYNE II,对糯扎渡高土石坝进行动力分析,直接得到大坝永久变形,为地震易损性研究提供计算基础. 采用坝顶相对震陷率作为易损性性能参数,根据糯扎渡高土石坝所在区域的主要潜在震源区内统计地震情况,从PEER中选取60条吻合较好的地震动记录. 基于性能的大坝抗震设防水准 和土石坝震害等级,提出适合高土石坝的性能水平划分. 引入人工神经网络方法,结合多条带分法,提出基于ANN-MSA的高土石坝地震易损性分析方法. 该方法通过对选取的地震动记录调幅处理,利用SWANDYNE II程序对地震动进行分析,得到不同PGA的坝顶相对震陷率,作为训练样本和检验样本. 采用RBFNN对训练样本进行训练,利用训练和检验后的模型预测坝顶相对震陷率. 结合ANN预测结果和MSA方法,对糯扎渡高土石坝进行地震易损性分析,计算出该大坝的三维地震易损性曲面.     

土的动力Hardin-Drnevich模型小应变特性及其阈值应变研究

以Hardin-Drnevich模型的双曲骨架曲线为基础,采用Masing准则构造其滞回圈,形成小应变土体动力耗散函数.然后从热力学基本定律出发,分析其对应的屈服面及能量耗散特性.发现筑坝堆石类无黏性材料的动力特性存在2个阈值应变,定义为第一和第二阈值应变.两个阈值应变将土体动力特性分成3段.当土体的动应变小于第一阈值应变时,土体屈服为常摩擦系数的摩擦耗散控制;当土体动应变介于第一、第二阈值应变之间时,土体屈服为变摩擦系数的摩擦耗散控制;当土体动应变大于第二阈值应变时,土体屈服除摩擦机制外还存在剪胀等土体结构改变的效应.土体的2个阈值应变主要受最大动剪切模量系数及指数控制,无黏性土的摩擦角对其也有一定影响.两个阈值应变均随最大动剪切模量系数及指数的增大而减小.     

图像应变测量技术在土石坝振动台试验中的应用

采用有限元与广义交互验证方法相结合的数据平滑方法,开发了一套适合于土工试验模型应变测量计算的程序,通过三点弯曲梁实例验证了程序的正确性和可靠性,并将该方法应用于心墙堆石坝振动台模型试验的应变测量计算中,获得了模型坝的位移场和应变场,探讨了心墙堆石坝模型的地震破坏机理。结果表明,模型坝破坏过程大致分整体变形、坝坡滑移变形和破坏三个阶段,其中坝坡滑移变形阶段的标志是坝体由整体运动转为上下游坝坡分别向两侧滑动,空库时模型坝的破坏模式是上下游坝坡浅层破坏。     

糯扎渡心墙坝反滤料的静动力特性研究

采用糯扎渡心墙反滤料进行静动力三轴试验。静力试验分别进行了K0固结和三向等压固结下的排水剪切试验,结果表明,两者的排水剪强度大致相同;K0固结排水剪试验的初始弹性模量Ei小于等压固结排水剪试验在相同围压下的初始弹性模量,体积模量则反之。动强度试验则表明,不同破坏标准对动强度影响明显,液化标准、应变破坏标准下的强度均大于极限平衡破坏标准下的强度,且随着固结比的增大其"地震总应力"抗剪强度也增大。更多还原     

高土石坝地震加速度分布特征三维分析

针对现行<水工建筑物抗震设计规范>分析高土石坝坝坡抗震稳定提供的土石坝地震动态分布系数图已不能满足要求,基于Seed解析法,采用三维有限单元法分析了高土石坝地震加速度分布特征,提出了300m级高土石坝沿坝高和河谷宽度方向地震加速度分布图,为确定超高土石坝抗震加固范围及分析坝坡稳定提供了理论参考.     

基于粒子群支持向量机的高心墙堆石坝渗透系数反演

渗流场参数的获取是研究运行期高心墙堆石坝渗流特性的难点之一。针对糯扎渡高心墙堆石坝,利用饱和–非饱和渗流场有限元程序生成学习样本,借助支持向量机的高度非线性映射能力,建立了渗透系数与水头之间的映射关系。再以识别误差目标函数为适应值,采用粒子群优化算法反馈搜索以建立大坝渗透系数反演模型。以大坝最大横剖面典型渗压计测点为实测点,采用一维固结理论推导了大坝心墙超静孔隙水压力消散计算公式,并对心墙水头实测值进行修正。通过对运行期库水位稳定时段渗流场的反演得到大坝待反演分区的渗透系数,再利用水位上升期对应的渗流场进行验证。结果表明,渗透系数反演结果是合理的。