破坏准则模糊性对心墙堆石坝地震易损性影响北大核心CSCD

心墙堆石坝地震破坏是渐变的过程,目前地震易损性研究均采用确定性的破坏准则;然而由于对破坏等级认知的局限性,导致地震破坏等级的划分具有模糊性。针对上述问题,本文提出考虑破坏准则模糊性的心墙堆石坝地震易损性分析方法。首先,采用模糊集理论将大坝破坏等级界限值模糊化,并提出能够反映隶属度函数形式和模糊区间大小的模糊度系数来量化地震模糊破坏等级;其次,依据地震模糊破坏等级推导地震易损性函数模糊-概率积分计算公式,弥补目前地震易损性函数计算公式依据确定性破坏准则的不足,并结合概率地震需求模型,获得破坏准则模糊条件下的大坝地震易损性曲线,得到坝体结构在不同地震强度作用下产生各个等级破坏的概率。将所提方法应用于糯扎渡心墙堆石坝地震易损性分析中,结果表明:考虑破坏准则模糊性获得的地震易损性曲线与传统易损性曲线趋势一致;在破坏准则模糊性条件下,相同坝顶震陷率对于发生高等级破坏的隶属度增加,导致在一定的地震动强度下,坝体发生高等级破坏的概率有所增加;此外,模糊度系数越大,破坏准则模糊性对地震易损性的影响越大。     

Investigation of fluid flow-induced particle migration in granular filters using a DEM-CFD method

In embankments and earth dams, the granular filter used to protect the base soil from being eroded by the fluid flow is a major safety device. In this paper, the migration mechanism of the base soil through this type of filters with a fluid flow in the base soil-filter system is studied by using the coupled distinct element method and computational fluid dynamics（DEM-CFD） model. The time-dependent variations of the system parameters such as the total eroded base soil mass, the distribution of the eroded particles within the filter, the porosity, the pore water pressure, and the flow discharge are obtained and analyzed. The conceptions of the trapped particle and the trapped ratio are proposed in order to evaluate the trapped condition of the base soil particles in the filter. The variation of the trapped ratio with time is also analyzed. The results show that the time evolutions of the parameters mentioned above are directly related to the gradation of the filter, which is defined as the representative particle size ratio of the base soil to the filter using an empirical filter design criterion. The feasibility of the model is validated by comparing the numerical results with some experimental and numerical results.     

格子Boltzmann方法研究岩石粗糙裂隙渗流特性

为研究岩石粗糙裂隙水力特性,建立了基于格子Boltzmann的压力模型。通过对3组不同试件（平板光滑裂隙、矩形非吻合裂隙、随机隙宽裂隙）的模拟,拟合出流量与平均隙宽的关系。研究结果表明,在所计算的10种工况中,3组裂隙中的水流都接近于层流。只有平行光滑裂隙中的水流的流量与平均隙宽近似成立方关系,矩形非吻合裂隙和随机隙宽裂隙中的流量与平均隙宽呈现超立方关系。改变平均隙宽和进出口压力都会导致流量与平均隙宽的关系变化。同时,进出口压力的改变也会造成两者之间产生次立方关系。     

输水隧洞衬砌结构数值分析

衬砌设计作为隧洞设计中的重要环节,对保护隧洞长期稳定有重要作用,在初步拟定衬砌尺寸的基础上,通过理正软件对Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类围岩洞段典型断面的衬砌进行受力特性和配筋面积计算,并与Phase2的计算结果进行对比,理正计算得到的截面内侧和外侧所需配筋面积均比Phase2计算得到的截面所需总配筋面积小。     

软土地区泵站基坑运行期结构受力数值分析

以某提水泵站基坑工程为例，通过数值模拟方法，对基坑开挖完成后泵站混凝土结构在运行期进水池低水位和高水位不同工况下的受力情况进行数值模拟，并选取泵底板、进水池、吊车梁、各墙体等结构的典型断面，基于各结构的应力变形情况，确定泵站结构合理的配筋方案，给出泵房大体积混凝土结构的配筋量，并列出了建议配筋结果，可供泵房结构设计参考。     

渗流–应力–化学耦合作用下岩石裂隙渗透特性试验研究

 为研究渗流–应力–化学耦合作用下岩石裂隙渗透特性变化规律,设计3组试验工况,在改变渗透压以及化学溶液的条件下,分别测定每种工况下的渗出水流量、渗出水离子浓度值以及渗出水pH值变化情况,进而得出裂隙渗透特性变化情况。通过处理试验数据,总结分析各因素对裂隙渗透特性的影响,并建立裂隙开度变化率与渗出水中钙离子浓度值之间的关系式。试验结果表明,渗出水流量、裂隙开度总体趋势是随着时间逐渐减小的,最终趋于稳定状态;增大渗透压,稳定状态会被打破,裂隙的流量和开度都会增大,但最终趋于另一个稳定状态;化学溶液对岩体裂隙的侵蚀性大,对岩体渗透性的影响更明显。通过分析和提炼渗出水流量、裂隙开度、渗出水的离子浓度值以及渗出水的pH值等随时间变化的数据,及它们之间的内部关系,在理论上描述岩体裂隙在渗流–应力–化学耦合作用下的渗透特性,进一步揭示渗流–应力–化学耦合作用机制。     

基于BIM+CAE技术在某水电站发电厂房中的应用

水电站发电厂房中的蜗壳和尾水管属于大体积混凝土结构,对于这种非杆件体系的配筋采用有限元法进行计算可以精确分析结构内部的应力、位移分布规律,还可以根据规范基于应力图形法进行配筋。结合某在建的水电站地面厂房,利用BIM技术建立三维有限元模型,使用abaqus计算分析了4种工况下厂房的应力变形规律,并根据内力结果对蜗壳和尾水管的应力图形进行配筋。     

Phase2在导流隧洞初期支护数值分析中的应用

不同地质条件下,导流隧洞开挖后的初期支护对减少围岩受施工扰动产生的应力释放,限制围岩变形,确保洞内施工安全有重要意义,采用Phase2模拟了导流隧洞开挖及初期次支护过程,分析了不同地质条件下(Ⅲ、Ⅳ、V类围岩)的围岩应力及隧洞初期支护结构的稳定性,可为验证设计的初期支护措施提供依据。     

滑坡堰塞体中防渗体设计方案研究

堰塞体作为永久挡蓄水建筑物进行开发利用,首要解决的问题是提高坝体防渗性能。红石岩堰塞坝根据类似工程经验并采用现场试验、经济指标对比等多种方法,对堰身防渗墙、上游坡面防渗、堰身自流控制灌浆防渗3种方案进行技术难度、施工控制难度、投资等多方面比选,最终确定采用堰身防渗墙方案。根据工程特点和类似工程经验,设计采用低弹模高塑性的C35混凝土防渗墙,成功解决了防渗墙适应变形和抗裂性能无法兼顾的问题。工程现已完工蓄水,监测成果表明,堰塞坝总体渗漏量较小,变形和应力分布规律与设计相符。