贴坡式挡墙结构特性及接触参数敏感性分析

为揭示贴坡式挡墙墙后土体与挡墙间接触参数对挡墙土压力及位移分布的影响,基于有限元非线性接触分析,对接触单元法向刚度、切向刚度以及摩擦系数敏感性进行研究。结果表明,接触单元参数变化对土压力的分布没有显著影响,但对挡墙位移影响较大;其中法向刚度和切向刚度是影响挡墙位移的主要因素;当法向刚度取值在挡墙和土体变形模量之间,切向刚度取值比法向刚度小0~3个量级时,计算结果较为合理可信。     

接触面模型在高面板堆石坝中的应用研究

讨论了接触面Ｇｏｏｄｍａｎ单元模型和Ｄｅｓａｉ薄层单元模型的特点，介绍和分析了笔者提出的接触面薄层单元耦合本构模型。应用无厚度Ｇｏｏｄｍａｎ单元模型和笔者提出的薄层单元耦合本构模型分别对某高面板堆石坝进行了三维非线性有限元计算。计算结果显示，二者是有差异的，面板应力变形的差异更为明显，接触面模型和参数更为直接影响面板应力变形的计算结果。     

基于不同接触单元的面板堆石坝动力响应分析

土工结构数值模拟中土与结构接触问题一直是学者研究的热点。通过改变普通四边形单元等效线性黏弹性动力本构模型中的动剪模量和模量指数,提出一种改进薄层接触单元,其与普通四边形单元本构模型一致,物理意义更为明确,模型计算参数更易取得,更适于土与结构接触面的计算。对坝高为200 m的面板堆石坝面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元、不加接触单元、采用无厚度的Goodman单元及改变薄层接触单元动力参数等多种工况时,面板的动力响应结果分析比较表明:面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元时面板的动力响应介于不设接触单元和设无厚度的Goodman单元之间,合理选取薄层接触单元动力参数可以得到理想的结果。     

节理单元弹粘塑性本构模型及其应用

文章针对混凝土面板堆石坝中面板和垫层间接触面上的变形机理与受力状态,提出了有厚度的节理单元,并建立了三维弹粘塑性接触面本构关系,它能够更加精确的模拟出接触面的张开、闭合和滑移等接触状态。还据此编制了有限元计算程序,利用此程序分析了一个具体工程实例,验证了该模型的合理性。     

考虑土体小应变特性的桩基动刚度拟静力计算方法

上部结构受力验算需要用到下部基础刚度作为弹性边界条件,而桩基的刚度又受到土体刚度非线性的影响。本文采用拟静力方法计算桩、土和承台共同作用下的整体三向动力刚度,并引入土体小应变刚度的简化分析模型考虑土体刚度非线性对桩基刚度的影响。通过桩土相互作用模型中"受力变形平衡-土体刚度与应变协调-受力变形平衡"的循环计算,实现对土体在小应变水平下刚度非线性弱化特性的模拟,最终达到模型力学平衡与土体刚度水平的协调,从而得到桩基的拟静力刚度。在有限差分软件中实现上述算法,并对某工程柱下单桩和群桩基础整体三向刚度进行了大规模的计算应用。研究表明,采用本文提出的考虑土体与应变特牲的桩基动刚度拟静方法所得到的结果可为上部结构受力分析提供合理的计算参数。     

基于理想弹塑性的非线性接触单元模型研究

针对工程中的接触问题，基于理想弹塑性理论，建立了弹塑性摩擦接触模型，用来模拟接触面的切向变形和剪切破坏。根据接触面上的非线性特点，建立了判断接触面单元状态的3种接触模式；给出了接触面单元的应力计算公式；推导了接触面单元的切向应力-切向相对应变关系和弹塑性系数矩阵；建立了接触体的有限平衡方程。应用这种接触面模型进行了数值计算与分析。     

组合弹性边界在基坑内支撑平面杆系有限元分析中的应用

内支撑平面杆系有限元计算是基坑支护结构设计不可或缺的一环,其中边界条件的选择尤为重要。为解决目前基坑内支撑平面杆系有限元计算中边界设置不合理的现状,引入仅受压法向弹簧与切向弹簧形成组合弹性边界,采用有限元方法对基坑内支撑平面计算进行分析,探讨了弹簧刚度系数对内支撑受力和变形的影响。研究结果表明:仅受压法向弹簧与切向弹簧很好地消除了传统约束对内支撑受力与变形的影响,不仅可得到准确的内支撑水平等效刚度,而且可精确计算各杆件内力;内支撑受力与仅受压法向弹簧和切向弹簧刚度系数无关;相比仅受压法向弹簧来说,切向弹簧对内支撑位移起控制作用。该组合弹性边界物理意义明确,弹簧刚度系数取值容易,可在基坑支护设计中推广应用。     

基于子模型法的混凝土面板堆石坝应力变形数值分析

采用非线性有限单元法,并基于邓肯-张(E-B)非线性本构模型,考虑面板堆石坝填筑施工与蓄水过程,利用中点增量法对苗家坝面板堆石坝进行了三维有限元数值仿真分析,得到了坝体施工期和蓄水期坝体的应力变形分布规律,从坝体结构意义上判断,堆石坝体工作是可靠的;同时,为了获得面板及其接缝应力变形更为精确可靠的结果,采用发展的三维子模型方法,而面板与垫层区之间的特殊边界用耦合的薄层单元进行模拟.工程算例的计算结果表明:面板应力和变形规律正常,较大拉应力分布范围局限在铺盖保护区以内,面板竖缝和周边缝变形值不大,面板的安全性是比较有保障的.同时,进一步证明了用耦合的薄层单元模型模拟接触面的子模型法在面板应力变形计算中具有一定的可行性和可靠性.     

方溪水库防渗墙厚度敏感性分析

混凝土面板堆石坝防渗墙厚度的确定,是设计人员需要考虑的问题。采用ABAQUS软件,以方溪水库为例,分析不同防渗墙厚度对面板、周边缝及连接缝的影响。计算结果表明,堆石坝体、面板及周边缝应力与变形对防渗墙厚度变化敏感性较低;趾板与连接板接缝、防渗墙与连接板接缝法向变形与防渗墙厚度无直接关系,切向变形与防渗墙厚度呈正相关。     

桩基础应力的三维非线性有限元分析

利用三维非线性有限元分析方法,建立土体与桩共同作用的数值模型,计算桩土复合体的应力与变形;讨论了土体的本构模型以及在桩土结构接触处提出应用有厚度单元进行接触面数值模拟。该文对某大桥东塔地基桩基础在不同荷载组合下进行了应力变形分析,为工程的设计施工提供了依据。     

长江中游微弯河段码头对航道的影响分析

微弯河段存在着螺旋流及横比降,水力特性相对复杂,在微弯河段修建码头对航道的影响势必与顺直河段不同。以微弯河段处的左岭卸煤码头为例,通过对数模结果及实测资料的分析,发现该工程的兴建对附近水位、流速影响较小,工程前后流速变化等值线横纵向延展长度相当;工程的建设对附近水域河床演变与船舶航线影响较小,但对附近航标的功能发挥有一定影响并需对航标进行优化配置。     

坡面植被分布对降雨侵蚀的影响研究

在黄土高原约15°的自然荒草坡面上,对两个坡面小区进行野外模拟降雨实验,其中一个从坡顶向坡底逐渐破坏地表植被和结皮,另一个从坡底向坡顶逐渐破坏地表植被和结皮,分别对破坏过程中各种植被面积下的降雨产流产沙量进行比较,结果认为:在相同面积条件下,位于坡底的植被比位于坡顶的植被保水作用高2.4倍,保土作用高2.8倍;随着植被面积的减少,坡面产流量和产沙量呈不均匀的增加趋势,在不同的植被面积变化范围,坡面产流量和产沙量的增幅不同。     

浅论涵洞上土压力的计算方法

涵洞由于结构设计缺乏较合理的土压力计算理论导致了高填方涵洞结构不安全或过分保守浪费,本文主要介绍了沟埋式和上埋式涵洞垂直土压力计算方法。     

橡胶对超高性能混凝土力学性能的影响研究

以超高性能混凝土(UHPC)为基础,通过掺入橡胶,研究橡胶粒径、掺量对UHPC力学性能的影响。研究表明：在UHPC中分别掺入8目、16目和40目的橡胶,随着橡胶粒径的减小,混凝土的抗压、抗冲磨强度降低,掺入8目橡胶时超高性能混凝土抗压强度下降率最小;随着UHPC中橡胶掺量的不断增大,其抗压强度呈现降低趋势,抗冲磨强度先增大后减小;通过微观试验发现,橡胶与胶凝材料的界面存在孔隙,且在孔隙中未发现水化产物;通过低温氮吸附试验发现,掺入橡胶后超高性能混凝土的微孔数量减少,介孔数量增多,该介孔主要为水泥石与橡胶的界面孔隙,这也是掺入橡胶后超高性能混凝土强度下降的主要原因。     

好水川流域坡面土壤观测的模糊聚类研究

为了探究好水川流域坡面产流产沙规律,以该流域11个观测点的土壤含水量、土壤渗透系数和土壤容重数据为基础,通过极差法对数据进行标准化处理,运用模糊聚类分析模型对坡面11个土壤观测点进行聚类分析。结果表明:流域土壤观测点可分为7个种类,聚类分析可直观地再现流域坡面土壤的差异性,有效提高坡面土壤的观测效率。     

微囊藻毒素对鱼类致毒效应的研究进展

综述了微囊藻毒素对鱼类的致毒效应,微囊藻毒素不仅损害肝脏,还可导致其他组织(肾脏、心脏、脑、腮等)病变。另外还能引起机体的氧化损伤和血清酶的改变。微囊藻毒素对鱼类致毒机理可能是抑制蛋白磷酸酶的活性和造成氧化损伤。     

基于微机的变压器保护装置的研究

论述了变压器保护的发展历史和现状，分析了软件设计方面2种常见的算法——半波差分积分算法和半波付氏及差分算法，给出了保护软件的设计框图。介绍了硬件设计方面各种硬件插件，讨论了保护CPU插件的问题。     

粉沙质海岸泥沙问题研究进展

对粉沙质海岸的定义、特点、成因、粉沙的基本特性、粉沙的运移形态、粉沙的运动规律、航道淤积、港口航道布局、建筑物附近的冲刷等研究成果进行了归纳总结和评述,以期对本学科的发展起到一定的引导和促进作用.     

交叉施工缝对混凝土结构整体性影响的研究

为了求解带有交叉施工缝的大体积混凝土结构的应力分析问题，导出了能够反映不同类型施工缝传力特征的物理方程式，提出了以空间接触面单元为基础的“变增量搜索法”迭代方案。所提出的分析方案能够考虑接缝面上不同方向的抗剪能力，考虑缝隙随接缝位置、高程和荷载施加而变化的情况以及不同接缝间的相互影响。文中提供的两个算例表明，该分析方案能够正确有效地解决带交叉施工缝的大体积混凝土结构分析问题。     

A Critical Look at the Report of the World Commission on Dams in the Context of the Debate on Large Dams on the Himalayan Rivers

In the Ganges-Brahmaputra-Meghna (GBM) basin in south Asia, the Himalayan rivers offer a large number of sites suitable for the construction of storage dams to collect part of their very large monsoon run-off and generate a good amount of hydropower. A series of large dams proposed by the governments are facing strong opposition on social and environmental grounds. Additional water and hydropower supplies are needed badly to ensure economic development in this basin, where poverty is a widespread problem. The report of the World Commission on Dams (WCD) has been analysed in this paper to explore how much it can provide a new framework for decision making for these dams. It has been found that there are some important technical gaps in the WCD report, as a result of which it cannot help in answering some crucial technical questions raised by the debate on dams on the Himalayan rivers of the GBM basin.