基于混沌遗传算法的碾压混凝土坝力学参数反分析

坝体物理力学参数是衡量坝体质量的一项重要指标,如何获取碾压混凝土坝当前实际的物理力学参数是分析和评价大坝安全性态的前提和关键。根据碾压混凝土坝施工过程、压实机理和层面特性等,将碾压混凝土坝力学参数识别反问题作为优化问题处理,系统地研究并建立了碾压混凝土坝变形力学参数反分析理论和方法。为克服传统遗传算法的早熟缺点,在处理优化问题时引入混沌遗传算法,并应用混沌遗传算法对某碾压混凝土坝的横观各向同性变形参数和渐变参数进行了反演。最后将横观各向同性模型与参数渐变模型计算值和实测值进行对比分析,验证了反分析理论和方法的正确性,同时也说明了参数渐变模型的合理性和正确性。     

RCC坝层面影响带黏弹塑性流变模型

针对碾压混凝土坝施工层面影响带渐变力学特性，基于坝体层内材料横观各向同性假定，依据复合材料分析思路和串、并联模型理论，建立了碾压混凝土坝层面影响带渐变规律分析模型，并针对其渐变特性，提出了层面影响带厚度、弹性模量以及粘性系数等计算参数的确定方法，揭示了坝体层面影响带渐变力学行为规律；据此研究，建立了相应的黏弹塑性流变分析计算流程，并研制了相应的有限元计算程序。实例表明，提出的碾压混凝土坝层面影响带主要计算参数的确定方法以及建立的黏弹塑性分析模型能客观地模拟大坝结构变化形态，其计算结果与原位监测成果吻合较好，同时，文中所建分析模型可推广应用于常态混凝土坝，尤其是坝基有夹层或断层等变形规律的分析。     

基于NGA模型的主余震序列作用下重力坝损伤破坏研究

传统的线弹性模型和弹塑性DP模型难以真实反映混凝土、岩石地基在遭遇超出其抗拉压强度时的损伤破坏规律。为更加全面地评估余震作用对已损重力坝结构的累积破坏影响,本文采用塑性损伤力学模型来模拟坝体的动力损伤,同时考虑岩石材料的非线性性质,将塑性损伤力学的方法推广到岩体材料,建立了大坝坝体与地基的整体损伤力学模型,实现了重力坝整体动态损伤演化全过程模拟。结合主震与强余震统计关系和NGA地震动衰减关系构造了主余震地震动序列,分别研究了单次主震、单次余震以及主震后余震对强震区混凝土重力坝坝体地基整体损伤演化的影响。研究结果表明:余震作用对坝基的塑性应变累积效应显著,对于主震受损的混凝土重力坝结构,余震作用能够引起结构较大的二次残余变形。     

大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性分析方法

根据混凝土材料强度、变形、损伤拉压显著不同的力学特性，分别在拉应变空间考虑粘弹性与损伤耦合、在压应变空间考虑粘弹塑性与损伤耦合，应用应变能等价原理建立了混凝土的粘弹塑性损伤本构模型。在粘弹塑性损伤本构模型中，混凝土的刚度退化和应变软化由正交各向异性损伤理论描述，弹塑性特性由内时理论来描述，内时理论没有屈服面，使模型的参数和方程大大减少，从而简化了非线性计算过程。考虑温度、徐变、自生体积变形、干缩变形等因素的影响，用增量一迭代法建立了大体积混凝土结构应力场的粘弹塑性有限元表达式。     

混凝土损伤本构理论研究综述

首先论述混凝土本构模型研究的重要性,并说明损伤力学理论较适于构建混凝土本构模型;然后对损伤变量的定义、损伤演化方程的确定、损伤本构模型的建立以及如何考虑不可恢复变形与率效应进行较为详细的论述;最后就混凝土损伤本构模型的发展方向提出了看法。     

焦作新河岸坡防护工程混凝土力学试验研究

为研究焦作新河岸坡防护工程混凝土材料物理损伤作用下的力学特征,设计浸水作用与受热作用两种物理环境,开展损伤后混凝土力学特征影响变化。水化作用对混凝土承载应力具有损伤效应,浸水时间愈长,对强度的削弱作用愈显著,但围压效应可抑制水化损伤作用。变形特征参数受水化、高温作用影响效应与强度参数一致,且混凝土延性变形随浸水时间延长而增大。该研究成果可为水利工程中物理损伤作用下混凝土力学试验提供参考。     

碾压混凝土坝的层面性态综合评判

利用层面的力学参数与本体的力学参数之间的关系,建立了碾压混凝土坝层面性态评价的三个标准.用变形、渗流和强度三大类评价因素建立了基于实测资料和试验成果的层面性态评价的指标体系以及模糊综合评判模型.对于实测资料,用主成份分析法进行测点筛选并结合拟合效果进行权重赋值;试验资料则采用层次分析法确定权重.最后分别采用两种等级划分标准反映层面的综合性态.算例计算结果表明,两种等级划分标准计算结果比较一致,都能体现碾压混凝土坝的层面性态.     

碾压混凝土坝层面影响带黏弹塑性流变模型

针对碾压混凝土坝施工层面影响带渐变力学特性,基于坝体层内材料横观各向同性假定,依据复合材料分析思路和串、并联模型理论,建立了碾压混凝土坝层面影响带渐变规律分析模型,并针对其渐变特性,提出了层面影响带厚度、弹性模量以及黏性系数等计算参数的确定方法,建立了相应的黏弹塑性流变分析计算流程,并编制了相应的有限元计算程序。实例表明,本文提出的碾压混凝土坝层面影响带主要计算参数的确定方法以及建立的黏弹塑性分析模型能客观地模拟大坝结构变化形态,其计算结果与原位监测成果吻合较好。同时,文中所建立的分析模型可推广应用于常态混凝土坝,尤其是坝基有夹层或断层等变形规律的分析。     

混凝土大坝地震损伤分析

基于大坝混凝土的地震反应特点及损伤力学的基本概念,建立了一种考虑残余应变的混凝土 非线性损伤模型。模型中假定混凝土的损伤是各向同性的,损伤状态由拉、压损伤变量予以描述;模 型考虑拉损混凝土反向受压时刚度恢复及受损混凝土却载后存留一部分残余变形,单轴时损伤及残余 变形的发展由一组经验曲线表示;混凝土损伤准则由Drucker-Prager曲线形式给出;模型中待定参数 由混凝土材料试验结果确定。采用简单的算例对该模型进行考核,并将其应用于Kyona坝体的地震损 伤分析中。     

碾压混凝土坝层面影响带厚度分析

为模拟碾压混凝土坝层面的影响,通过建立薄片计算模型,利用最小势能和最小余能原理,推求出碾压混凝土坝层面影响带厚度范围,并提出了实际层面影响带厚度的确定方法.这使坝体应力、变形和渗流等分析计算有了科学依据.