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考虑损伤效应的塑性混凝土本构模型构建及数值实现 被引量：1
1
作者 赛冬拉·马学义 崔溦 +1 位作者 江志安 张宝增 《水利学报》 北大核心 2025年第7期920-932,共13页
塑性混凝土作为一种介于普通土与混凝土之间的特殊材料,其在峰值强度之前表现出硬化特性,破坏之后的变形现象更为复杂,表现出受围压影响的应变软化特征。为描述塑性混凝土的力学特性,本研究在室内三轴试验基础上,以微裂缝作为损伤基元,... 塑性混凝土作为一种介于普通土与混凝土之间的特殊材料,其在峰值强度之前表现出硬化特性,破坏之后的变形现象更为复杂,表现出受围压影响的应变软化特征。为描述塑性混凝土的力学特性,本研究在室内三轴试验基础上,以微裂缝作为损伤基元,利用Weibull分布理论和Lemaitre应变等价原理构建塑性混凝土损伤演化方程,并引入硬化土模型中,建立了考虑损伤效应的弹塑性本构模型,并通过ABAQUS及子程序对新模型进行数值实现。模拟结果与试验结果对比发现:新模型计算结果与试验结果吻合较好,不仅能描述塑性混凝土的峰前应变硬化特征,还能呈现出随围压变化的峰后应变软化效应。研究表明所建模型能较好地描述塑性混凝土的力学特性。 展开更多
关键词 塑性混凝土 损伤效应 本构模型 三参数WEIBULL分布 二次开发
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分段非连续超深防渗墙力学特性与塑性损伤
2
作者 方鼎韩 孙新建 +5 位作者 李国超 徐硕昌 李一帆 官志轩 王兴辰 王开拓 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第3期715-723,共9页
防渗墙是坝基防渗的主要手段,深埋地下,受力条件复杂,极易发生损伤破坏,明确其受力情况对确保大坝安全稳定运行至关重要。以往研究通常采用线弹性模型对防渗墙进行模拟分析,并将其视为连续结构,对含接缝夹泥的非连续混凝土防渗墙的工作... 防渗墙是坝基防渗的主要手段,深埋地下,受力条件复杂,极易发生损伤破坏,明确其受力情况对确保大坝安全稳定运行至关重要。以往研究通常采用线弹性模型对防渗墙进行模拟分析,并将其视为连续结构,对含接缝夹泥的非连续混凝土防渗墙的工作性态并不清楚。采用混凝土塑性损伤(concrete damage plastic,CDP)本构模型结合Goodman接触面单元对含接缝夹泥的分段非连续混凝土防渗墙力学状态展开分析。结果表明:相较于连续混凝土防渗墙,非连续混凝土防渗墙竖向沉降与顺河向位移减少,墙体承受的拉应力减小而压应力增大;随墙段宽度减小,墙体拉伸损伤程度减小,而竖向沉降增大,墙体中下部的压缩损伤更为严重,为兼顾墙体安全和施工效率,将墙宽设计在6 m左右较为合适。研究结果可为分段非连续防渗墙的设计与安全评价提供参考。 展开更多
关键词 混凝土防渗墙 非连续墙 夹泥 变形损伤 数值模拟
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覆盖层地基参数空间变异性对面板堆石坝长期变形的影响
3
作者 蔡新合 周恒 +4 位作者 黎康平 苗喆 黄旭斌 林浩康 温立峰 《水力发电》 2025年第10期22-30,共9页
覆盖层地基是当前面板堆石坝建设面临的一种典型复杂地质条件。受覆盖层组成和结构的影响材料参数具有突出的空间变异性特征。基于正交试验设计方法对覆盖层地基参数进行敏感性分析,确定影响地基和坝体的关键参数。采用拉丁超立方抽样... 覆盖层地基是当前面板堆石坝建设面临的一种典型复杂地质条件。受覆盖层组成和结构的影响材料参数具有突出的空间变异性特征。基于正交试验设计方法对覆盖层地基参数进行敏感性分析,确定影响地基和坝体的关键参数。采用拉丁超立方抽样方法生成正态分布的随机样本,并通过Cholesky分解构建覆盖层地基材料的随机场。基于渗流-流变耦合计算方法,针对覆盖层地基参数的空间变异性,对面板堆石坝进行长期变形分析,进而讨论参数空间变异性对面板堆石坝长期变形的影响。结果表明:当考虑覆盖层材料空间变异性时,坝体变形的超标概率为69.3%。覆盖层地基参数空间变异性可能引发坝体沉降量的增大、水平位移的加剧以及面板挠度的增加。覆盖层地基参数的空间变异性显著影响面板堆石坝的变形特性。 展开更多
关键词 覆盖层 空间变异性 长期变形 面板堆石坝 随机场
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采空区水电站厂房不均匀沉降数值模拟与安全评估
4
作者 王卓 苏静波 +2 位作者 邵兵 汪振 倪晓雯 《人民长江》 北大核心 2025年第12期246-252,263,共8页
矿区采空区的存在严重威胁周边建筑物安全,易诱发结构沉降、开裂及塌陷。准确模拟不均匀沉降导致的结构变形及应力变化是开展采空区水电站结构安全性评估的基础。以四川省乐山市大沫水电站为例,针对采空区资料不完整的实际情况,结合水... 矿区采空区的存在严重威胁周边建筑物安全,易诱发结构沉降、开裂及塌陷。准确模拟不均匀沉降导致的结构变形及应力变化是开展采空区水电站结构安全性评估的基础。以四川省乐山市大沫水电站为例,针对采空区资料不完整的实际情况,结合水电站历史高程数据和现场实测相对高程,建立水电站结构及地基岩体三维数值分析模型,通过迭代计算反演采空区不均匀沉降导致的结构变形,并与传统的支座沉降法进行了对比分析。结果表明:新方法能准确反映结构变形和应力变化规律,可用于评估大面积地表沉陷作用下水电站结构的安全性;与支座沉降法相比,该方法可更好地捕捉应力集中现象,且能更好地反映地下结构与岩体的协同变形特性。研究成果为类似水电工程的安全评估和加固改造提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 地面沉陷 采空区 地基变形反演法 安全评估 大沫水电站
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深厚覆盖层条件下土石围堰应力变形特性研究
5
作者 聂小巍 杜江 +2 位作者 高俊豪 杨江寅 沈振中 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第11期127-130,共4页
某土石围堰堰基存在深厚覆盖层,其承载能力不足、不均匀沉降等诸多问题,给工程稳定性带来了严峻挑战。在深厚覆盖层地基上修筑土石围堰,基础处理难度大,围堰失稳风险高。为此,采用非线性有限元法,对某工程深厚覆盖层土石围堰施工全过程... 某土石围堰堰基存在深厚覆盖层,其承载能力不足、不均匀沉降等诸多问题,给工程稳定性带来了严峻挑战。在深厚覆盖层地基上修筑土石围堰,基础处理难度大,围堰失稳风险高。为此,采用非线性有限元法,对某工程深厚覆盖层土石围堰施工全过程进行数值计算,研究施工过程中围堰的应力变形特性,并进一步模拟大坝基坑开挖及设计洪水位对围堰应力变形的影响。研究结果揭示了深厚覆盖层土石围堰施工及运行阶段的力学响应规律,并论证了该土石围堰结构设计合理性。 展开更多
关键词 土石围堰 深厚覆盖层 围堰失稳 非线性有限元 应力变形特性
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查格亚水电站面板堆石坝异常渗漏研究
6
作者 肖仕燕 吴海齐 +4 位作者 甘孝清 杨星宇 陈鹏 袁喜来 任建华 《长江技术经济》 2025年第5期100-105,110,共7页
查格亚水电站大坝为面板堆石坝,蓄水初期坝脚量水堰测得大坝最大渗流量为1814.30 L/s。采用声纳探测,结合地勘、设计施工和监测资料综合分析其异常渗漏原因,结果表明,右岸山体地质垂直滑裂分离体导致的山体渗漏及趾墙底部帷幕渗漏是查... 查格亚水电站大坝为面板堆石坝,蓄水初期坝脚量水堰测得大坝最大渗流量为1814.30 L/s。采用声纳探测,结合地勘、设计施工和监测资料综合分析其异常渗漏原因,结果表明,右岸山体地质垂直滑裂分离体导致的山体渗漏及趾墙底部帷幕渗漏是查格亚水电站大坝异常渗漏的主要原因。利用溜槽抛黏土对右岸山体渗漏通道入口进行封堵,对右岸渗漏治理有一定效果,但未能彻底治理。研究成果为查格亚后期渗漏探测及治理提供依据,为类似工程渗漏探测及治理提供参考。 展开更多
关键词 查格亚水电站 面板堆石坝 声纳探测 山体渗漏 帷幕渗漏
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基于CNN-Attention-LSTM模型的地下水水位预测 被引量：2
7
作者 李小根 刘泓辰 +2 位作者 付景保 王安明 毛新宇 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期228-235,243,共9页
为了提高地下水水位预测的准确性和稳定性,构建了一种基于卷积神经网络(CNN)、注意力机制(Attention)和长短时记忆网络(LSTM)的CNN-Attention-LSTM模型应用于地下水位预测,采用河南省某市17处观测井的实测数据对模型进行了验证,并与CNN... 为了提高地下水水位预测的准确性和稳定性,构建了一种基于卷积神经网络(CNN)、注意力机制(Attention)和长短时记忆网络(LSTM)的CNN-Attention-LSTM模型应用于地下水位预测,采用河南省某市17处观测井的实测数据对模型进行了验证,并与CNN、LSTM、CNN-LSTM、Attention-LSTM模型进行对比分析。结果表明:CNN-Attention-LSTM模型在各井位上测试集平均决定系数、平均绝对误差、均方根误差分别为0.972、0.074和0.083,相较于CNN、LSTM、CNN-LSTM、Attention-LSTM模型,该模型具有较好的平均决定系数、平均绝对误差和均方根误差指标;结合CNN、Attention和LSTM模型应用于地下水水位预测,可实现优势互补,提高水位预测的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 地下水 水位预测 CNN-Attention-LSTM模型 河南省
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堆石料缩尺方法的分形特性及缩尺效应研究 被引量：28
8
作者 赵婷婷 周伟 +2 位作者 常晓林 马刚 马幸 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1093-1101,共9页
采用6种不同缩尺方法将同一条现场级配曲线缩制成不同的数值模拟级配曲线,建立以不同粒径范围内颗粒数为测量数的分形模型,研究了颗粒级配分布的分形特性;基于颗粒流方法,生成与级配曲线相对应的6组数值试样进行双轴压缩试验,研究了缩... 采用6种不同缩尺方法将同一条现场级配曲线缩制成不同的数值模拟级配曲线,建立以不同粒径范围内颗粒数为测量数的分形模型,研究了颗粒级配分布的分形特性;基于颗粒流方法,生成与级配曲线相对应的6组数值试样进行双轴压缩试验,研究了缩尺方法对数值试样宏观力学特性及细观力学响应的影响;并讨论了颗粒级配分布的分形特性与数值试样力学特性之间的关系。结果表明：采用不同方法缩尺后数值试样的颗粒级配分布具有分形特性,分维数D为1.463~1.783;随着缩尺方法相似比尺M的增大,数值试样中细颗粒数量增多,粗细颗粒的充填关系得到改善,力学特性逐步提高;颗粒级配分布分维数D与数值试样力学特性指标之间存在较好的线性关系。 展开更多
关键词 堆石体 缩尺方法 缩尺效应 分形 颗粒流
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面板堆石坝性状的初步统计分析 被引量：18
9
作者 温立峰 柴军瑞 +2 位作者 许增光 覃源 李炎隆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1312-1320,共9页
在很多情况下面板堆石坝已经成为优选坝型,但其设计很大程度上仍然依赖于工程经验。目前很少有文献基于大量工程实例数据对面板堆石坝的性状展开研究。收集和统计过去50 a已建的87个面板堆石坝的建设信息和性状监测记录,从统计学的角度... 在很多情况下面板堆石坝已经成为优选坝型,但其设计很大程度上仍然依赖于工程经验。目前很少有文献基于大量工程实例数据对面板堆石坝的性状展开研究。收集和统计过去50 a已建的87个面板堆石坝的建设信息和性状监测记录,从统计学的角度分析面板坝性状特征。基于工程实测数据对填筑完工后坝顶沉降、面板挠度和应力、竣工时坝体最大沉降进行统计分析和规律总结。重点讨论了堆石母岩饱和状态抗压强度、地基特性、河谷形状和渗流对大坝性状的影响。结果可以进一步加强对面板堆石坝性状的深入理解,同时为面板堆石坝的设计、施工和运行管理提供指导和参考。 展开更多
关键词 面板堆石坝 性状 工程实例 监测 统计分析
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深覆盖层上面板堆石坝应力变形特性研究 被引量：24
10
作者 温立峰 柴军瑞 王晓 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2386-2394,共9页
结合实测资料和有限元方法分析建于深覆盖层地基上面板堆石坝的应力、变形特性。数值计算中采用邓肯-张E-B模型模拟覆盖层地基和坝体的应力、变形行为,同时采用无厚度接触面模拟面板和坝体以及防渗墙和地基之间的相互作用。整理和分析... 结合实测资料和有限元方法分析建于深覆盖层地基上面板堆石坝的应力、变形特性。数值计算中采用邓肯-张E-B模型模拟覆盖层地基和坝体的应力、变形行为,同时采用无厚度接触面模拟面板和坝体以及防渗墙和地基之间的相互作用。整理和分析工程实测资料并与数值计算结果进行对比分析,重点分析坝体和防渗结构的力学行为以及面板堆石坝和地基之间的相互作用。比较分析表明,大坝最大沉降和压应力分别发生在坝体底部和覆盖层中,覆盖层对坝体及防渗结构的应力、变形特性具有显著影响,应力、变形实测值与数值计算结果吻合较好,说明数值计算结果的有效性。在此基础上,分析了覆盖层上面板堆石坝分期填筑和筑坝速度对坝体和防渗结构应力变形的影响。结果表明,分期填筑引起坝体较大不均匀沉降和复杂的应力状态,但一定程度上可以改善防渗墙的应力变形特性;较快的坝体填筑速度容易引起坝体较大的前期应力和后期沉降,不利坝体的施工和运行。 展开更多
关键词 面板堆石坝 应力变形 监测 有限元分析 覆盖层
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黄河冰单轴压缩强度的试验与影响因素探究 被引量：15
11
作者 王庆凯 张宝森 +1 位作者 邓宇 李志军 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期90-94,共5页
为进行黄河冰单轴压缩强度的试验,在黄河头道拐水文站附近取冰坯,加工成单轴压缩试验冰样,在实验室测试了其单轴压缩强度。试验温度分别为-3℃、-5℃、-7℃、-10℃、-15℃,应变速率范围10-7s^(-1)~10-2s^(-1)。试样按加载方向分为垂直... 为进行黄河冰单轴压缩强度的试验,在黄河头道拐水文站附近取冰坯,加工成单轴压缩试验冰样,在实验室测试了其单轴压缩强度。试验温度分别为-3℃、-5℃、-7℃、-10℃、-15℃,应变速率范围10-7s^(-1)~10-2s^(-1)。试样按加载方向分为垂直冰面方向和平行冰面方向,分别测试75个和212个。试验得到250组有效数据,分析结果验证了单轴压缩强度的应变速率效应,建立了单轴压缩强度随应变速率变化的拟合公式;给出不同力学行为下的单轴压缩强度与温度和应变速率的统计关系,进而得到了宽应变速率范围下单轴压缩强度随温度变化的统计关系曲面。此外,试验还推断出河流流向与黄河冰单轴压缩强度之间不存在相关关系,垂直冰面方向加载试样的峰值强度比平行冰面方向加载试样的峰值强度高。 展开更多
关键词 黄河冰 单轴压缩强度 温度 应变速率
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弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化 被引量：7
12
作者 张雪才 王正中 +2 位作者 孙丹霞 方寒梅 刘柳 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期37-45,共9页
针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构... 针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化,优化目标为:1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启3种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件:1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求。据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为:无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明:采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。 展开更多
关键词 弧形钢闸门 启闭机布置 整体结构布置优化 多工况优化 多目标优化
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混凝土预制板衬砌梯形断面渠道的冻胀破坏受力分析 被引量：66
13
作者 申向东 张玉佩 王丽萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期80-85,共6页
为了探讨寒区混凝土预制板衬砌渠道的受力问题,该文经过大量的野外实地调查研究,总结了寒区混凝土预制板衬砌梯形渠道通常发生的冻害形式,同时分析了该衬砌结构发生冻胀破坏的机理。在此基础上,通过合理假设并运用力学基本理论提出了衬... 为了探讨寒区混凝土预制板衬砌渠道的受力问题,该文经过大量的野外实地调查研究,总结了寒区混凝土预制板衬砌梯形渠道通常发生的冻害形式,同时分析了该衬砌结构发生冻胀破坏的机理。在此基础上,通过合理假设并运用力学基本理论提出了衬砌结构受冻胀破坏的力学模型,推导出渠坡衬砌板、渠底衬砌板最大内力计算公式,只要根据有关规范或试验确定了最大冻结力,混凝土预制板的内力即可求解;在理论推导的基础上,结合工程实践给出了判断衬砌结构发生冻胀破坏的3个准则。该研究可为今后的工程设计提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 水渠 受力分析 机理 冻胀 力学模型
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细颗粒截断粒径对堆石体力学特性影响的数值模拟 被引量：8
14
作者 张宜 周伟 +2 位作者 马刚 袁葳 常晓林 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期332-339,共8页
建立考虑颗粒破碎的随机散粒体的SGDD数值模型,进行堆石体细颗粒截断粒径的敏感性分析,对三组不同截断粒径的数值试样进行不同围压的常规三轴试验,分析截断粒径对堆石体力学特性的影响并研究其细观机理.研究结果表明,在保持相对密度一... 建立考虑颗粒破碎的随机散粒体的SGDD数值模型,进行堆石体细颗粒截断粒径的敏感性分析,对三组不同截断粒径的数值试样进行不同围压的常规三轴试验,分析截断粒径对堆石体力学特性的影响并研究其细观机理.研究结果表明,在保持相对密度一致的条件下,数值试样的强度参数和变形参数随截断粒径的变化而单调变化;在细观层面上,颗粒体的各向异性演化规律与截断粒径密切相关.颗粒的配位数、接触失效率随截断粒径的减小而减小.截断粒径越小的试样含有的无效颗粒数越多,从数值试样的宏观强度、变形结果来考察数值剪切试验的精度,在本文数值试样的加载条件下,截断粒径取15mm时,其对宏观强度和变形的影响是可接受的. 展开更多
关键词 堆石体 数值试验 截断粒径 配位数 各向异性
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面板堆石坝应力与变形弹塑性有限元计算与分析 被引量：17
15
作者 吴兴征 栾茂田 阴吉英 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期602-608,共7页
用沈珠江建议的双屈服面模型对洪家渡面板堆石坝进行了三维有限元分析 .计算中考虑到堆石材料的非线性和模拟运行过程 ,采用了逐级增量与不平衡力修正迭代相结合的算法 ,经与中点增量法的结果对比 ,表明该算法是有效的 .通过对堆石坝体... 用沈珠江建议的双屈服面模型对洪家渡面板堆石坝进行了三维有限元分析 .计算中考虑到堆石材料的非线性和模拟运行过程 ,采用了逐级增量与不平衡力修正迭代相结合的算法 ,经与中点增量法的结果对比 ,表明该算法是有效的 .通过对堆石坝体在施工和逐级蓄水加载过程中的应力和变形分析 ,探讨了坝体中某些特定单元在运行过程中的主应力轴旋转状态 .对于坝体中部单元 ,在填筑过程中 ,主应力轴的偏转程度多在 10°以内 ;蓄水加载时偏转程度增加约2 0 % .而对于坝体上下游单元 ,主应力轴偏转则更加明显 .对τ σ3 平面、q p平面内的一些坝体单元的应力路径比较表明 ,不论是施工还是蓄水加载 ,q p 展开更多
关键词 非线性 弹塑性 面板堆石坝 有限元计算
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考虑脆性损伤和渗流的圆形水工隧洞解析解 被引量：17
16
作者 卞康 肖明 刘会波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期209-214,219,共7页
针对脆性岩石的损伤特性引入脆性损伤模型,导出三维各向同性损伤情况下的损伤变量表达式。在考虑损伤、不同工况主应力对应关系和渗流作用影响下,推导出圆形水工隧洞洞周围岩的弹塑性应力和塑性半径的解析解。对岩石的脆性特性的研究表... 针对脆性岩石的损伤特性引入脆性损伤模型,导出三维各向同性损伤情况下的损伤变量表达式。在考虑损伤、不同工况主应力对应关系和渗流作用影响下,推导出圆形水工隧洞洞周围岩的弹塑性应力和塑性半径的解析解。对岩石的脆性特性的研究表明,考虑脆性损伤时的洞周围岩塑性半径比不考虑时有一定程度提升;围岩脆性特征越明显,塑性半径越大。无论洞周围岩应力状态如何,考虑渗流影响后,洞周围岩塑性区范围均会有所扩展。在内水压从0逐渐增加过程中,塑性半径随内水压增加而逐渐减小,直至塑性区消失,在超出临界内压后,塑性区重新出现,塑性半径逐渐增大。 展开更多
关键词 圆形隧洞 渗流 脆性损伤 弹塑性解
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冰层弯曲强度和弹性模量与等效冰温的试验关系 被引量：10
17
作者 王建康 曹晓卫 +2 位作者 王庆凯 闫利辉 李志军 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期75-80,共6页
采用原位悬臂梁方法对内蒙古乌梁素海淡水冰层进行弯曲强度与弹性模量测定。应用材料力学理论,在假设冰层为均质各向同性材料;梁的根部刚性连接;没有水浮力支承条件下,计算冰层弯曲强度与弹性模量。同时试验时冰层温度垂直剖面。首先用... 采用原位悬臂梁方法对内蒙古乌梁素海淡水冰层进行弯曲强度与弹性模量测定。应用材料力学理论,在假设冰层为均质各向同性材料;梁的根部刚性连接;没有水浮力支承条件下,计算冰层弯曲强度与弹性模量。同时试验时冰层温度垂直剖面。首先用冰层中间处温度,建立弯曲强度和弹性模量与冰温之间的初始关系;然后将冰温垂直剖面分布式带入弹性模量与冰温的初始关系式中,得到弹性模量垂直剖面,据此确定冰层弯曲破坏时中性轴的近似位置。在利用中性轴近似位置处冰温,再次建立弹性模量与冰温之间的关系,利用迭代思想确定更加精确的中性轴位置。迭代四次之后,得到中性轴精确位置。将中性轴精确位置处的冰温作为冰层的等效温度,并依次建立弯曲强度和弹性模量同等效冰温的试验关系。分析结果表明,温度从-1.831℃到-7.726℃,弯曲强度在436.12kPa到750.31kPa之间,弹性模量在3.62GPa到6.71GPa之间。它们的总体走势是随着冰温的降低,弯曲强度和弹性模量呈现增加趋势。 展开更多
关键词 冰层 原位悬臂梁 中性轴 温度 弯曲强度 弹性模量
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考虑渗流场和应力场耦合对混凝土坝位移的影响研究 被引量：8
18
作者 黄耀英 沈振中 +1 位作者 田斌 王润富 《水力发电》 北大核心 2009年第8期18-21,共4页
采用等效连续介质模型研究了考虑渗流场和应力场耦合对混凝土坝位移的影响,结论为:①由于上游岩基内存在拉应力区,使其渗透系数增大,导致考虑耦合分析时岩基内的等水头线较不考虑耦合时偏向下游,且坝基扬压力较大。②考虑耦合与不考虑... 采用等效连续介质模型研究了考虑渗流场和应力场耦合对混凝土坝位移的影响,结论为:①由于上游岩基内存在拉应力区,使其渗透系数增大,导致考虑耦合分析时岩基内的等水头线较不考虑耦合时偏向下游,且坝基扬压力较大。②考虑耦合与不考虑耦合对大坝垂直位移的影响略大于对水平位移的影响,但总体影响较小。无论是否考虑耦合,在岩基上作用渗流体荷载引起坝顶相对于基点的水平位移都是向上游的位移。③由于在上游岩基内存在拉应力区,渗透系数增大,从而使水平向和垂直向渗流体积力减小,导致岩基内水平向应力等值线较不考虑耦合时向下游移动,垂直向应力等值线向上游移动。 展开更多
关键词 渗流场 应力场 耦合 位移 混凝土坝
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基于正交设计的大坝深层抗滑稳定敏感性分析 被引量：7
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作者 王雯 顾中明 +3 位作者 杨杰 李婷 马春辉 郭志辉 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期321-325,共5页
基于双滑动面的刚体极限平衡法在重力坝深层抗滑稳定分析中运用广泛,但目前关于刚体极限平衡法中各参数对安全系数影响的敏感性研究还不够深入。为此,本文采用正交设计,依托工程实例,以安全系数作为评价指标,分别采用极差方法和方差方... 基于双滑动面的刚体极限平衡法在重力坝深层抗滑稳定分析中运用广泛,但目前关于刚体极限平衡法中各参数对安全系数影响的敏感性研究还不够深入。为此,本文采用正交设计,依托工程实例,以安全系数作为评价指标,分别采用极差方法和方差方法对双斜失稳模型中的参数对于试验指标敏感性进行了分析。结果表明,对于安全系数而言,参数敏感性由大到小为:滑动体抗剪断摩擦系数f′_1、抗力体BC面与水平面的夹角β、抗力体凝聚力系数c′_2、滑动体凝聚力系数c′_1、抗力体抗剪断摩擦系数f′_2。其中因素f′_1、β、c′_1、c′_2对抗滑稳定安全系数具有高度显著影响,敏感性高;而因素f′_2对指标具有显著影响。针对坝基问题提出相对经济合理的处理措施,为实际工程提供参考。 展开更多
关键词 深层抗滑稳定 正交设计 影响因素 敏感性分析
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利用变分法探索地震作用隧道掌子面破坏形式 被引量：5
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作者 黄俊 党发宁 +2 位作者 周磊 郭婵娟 覃源 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1844-1855,共12页
介绍基于变分法给出地震作用下隧道掌子面坍塌破坏极值曲线解析表达式的方法。首先建立隧道开挖纵向参考平面,通过引入地震系数k给出地震作用下掌子面坍塌破坏块体拟静力计算模型,然后由Hoek–Brown破坏准则及关联流动给出破坏块体的内... 介绍基于变分法给出地震作用下隧道掌子面坍塌破坏极值曲线解析表达式的方法。首先建立隧道开挖纵向参考平面,通过引入地震系数k给出地震作用下掌子面坍塌破坏块体拟静力计算模型,然后由Hoek–Brown破坏准则及关联流动给出破坏块体的内力耗散功率,从而根据上限定理建立关于掌子面破坏曲线的泛函,再由Euler–Lagrange方程得到相应破坏极值曲线的非线性偏微分方程,最后给出B=0.5时掌子面破坏极值曲线特解。经与数值分析对比表明解析结果在预测掌子面前方最远距离zmax与数值结果较为一致,但破坏区域偏大。亦探讨了滑动方向角?与掌子面压力T?等参数变化对破坏极值曲线形状的影响。分析表明:该方法预测地震作用下掌子面破坏曲线的具体表达式可以较为简单且有效准确的反映掌子面前方区域受扰动特征,亦可以作为地震多发区隧道施工风险评价定量依据之一。 展开更多
关键词 掌子面 破坏极值曲线 变分法 上限定理 地震系数
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