Druker_Prager屈服准则与重力坝超载安全系数的相关分析

有限元法的计算精度与可靠性和屈服准则的适当选择直接相关.因此,在坝体稳定性数值分析中,屈服准则的选择对重力坝超载安全系数影响较大.为了研究屈服准则与重力坝超载安全系数的本质关系,进而给数值计算中屈服准则适当选择提供理论依据,运用应力解法推导了屈服准则随着罗代角的变化与重力坝超载安全系数之间的函数关系,并运用有限元法对向家坝水利工程大坝深层抗滑稳定性进行验证与研究.研究表明内切圆锥屈服准则使得超载安全系数取得极小值,坝体最容易发生塑性流动失稳,而扩展锥屈服准则下的超载安全系数最大,坝体不容易发生塑性流动失稳.     

用有限元强度折减法求加筋土挡墙的稳定安全系数

利用有限元法，通过强度折减来求加筋土挡墙的稳定安全系数。通过强度折减，在系统达到不稳定状态时，有限元计算将不收敛，此时的折减系数就是安全系数，安全系数的大小与所采用的屈服准则有很大的关系，本文试地几种常用的屈服准则进行比较，并导出了各种准则互相代换的关系，并采用莫尔－－库仑等面积圆屈服准则代替莫尔－－库仓准则，该方法求得的加筋土挡墙的稳定安全系数与传统的计算结果十分接近。     

三剪应力统一屈服准则研究

为克服单剪屈服准则仅考虑最大主切应力和双剪准则只考虑两个较大主切应力的缺点，以菱形十二面单元体为依据，同时考虑单元体上的三个主切应力τ13、τ12、和τ23、对材料屈服的影响，认为这三者的组合达到某一极值时，材料即出现屈服．提出了三剪应力统一屈服准则，三剪屈服准则可更大限度地发挥材料的强度潜力．该屈服准则比单剪屈服准则和双剪屈服准则更具有一般性．它还可以考虑单元体上所作用的全部剪应力的不同组合，从而构成外凸和非凸两大族屈服面．     

一个新的屈服准则及其推广

在现有Ｔｒｅｓｃａ屈服准则、Ｍｉｓｅｓ屈服准则和双剪应力屈服准则的基础上，提出了一个新的屈服准则，并建立了一个统一表达式。分析结果表明，所建立的屈服准则，体育馆了Ｔｒｅｓｃａ准则和Ｍｉｓｅｓ准则，以及介于二之间的一族屈服准则，这些准则不仅满足Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的屈服面外凸性条件，而且与材料性质有关。即不同的材料对应不同的屈服准则，Ｔｒｅｓｃａ准则和Ｍｉｓｅｓ准则可作为本的特殊形式。     

剪应力屈服准则的统一形式

本文建立了剪应力屈服准则的统一形式。这是一个以等腰八面体切向剪应力的两个分量为函数的屈服准则。说明了各种剪应力屈服准则是有联系的,屈服准则与所研究的材料相关。这个一般的屈服准则,可以还原为各种现已知道的剪应力屈服准则。     

填筑坝屈服滑动准则研究

提出并阐述了三维加速度空间动力屈服曲面的概念，建立了判定填筑坝面滑动玻坏的屈服曲面方程，可作为地震时填筑坝坝面动力稳定分析的判据，丰富和发展了Ｎｅｗｍａｒｋ的滑块位移理论，此结论得到了模型试验结果的验证．     

复合型屈服区面积断裂准则

本文利用Mises屈服条件确定的弹塑性边界线,提出了复合型屈服区面积断裂准则。本准则计算值与实验结果相比基本吻合。     

平方律屈服准则

本文提出了在复杂应力状态下各向同性材料的屈服机理及其平方律的数学结构,建立了包括三种广义屈服准则的一个体系。该体系包容了经典的屈服准则及其重要的修正理论,以及近期发展的新理论。     

用等面积圆屈服准则分析复合边坡的稳定问题

采用Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则和有限元强度折减系数法分析某工程深基坑复合边坡的稳定问题，提出了在平面应变条件下有限元分析模型的选取、边界条件的处理方法、收敛条件，以及采用大型通用软件ANSYS分析边坡稳定时c、φ值的替换原则；计算出该工程边坡的安全系数为1．718．该方法收敛性较好，计算结果稳定性好．     

Hardfill坝与重力坝结构特性对比分析

摘 要：Hardfill坝是一种介于重力坝与土石坝之间的新坝型,其基本剖面为对称梯形,上游设防渗层,采用一种称为Hardfill的低强度材料通仓碾压填筑。为了解Hardfill坝的结构安全性能,以重力坝作为参照,运用结构模型试验方法,结合有限元数值模拟,对Hardfill坝的应力和变形进行研究,分析其结构方面的特点及优势。研究结果表明：Hardfill坝在各种工况下均有良好的工作性能,坝体以压应力为主,整体应力水平较重力坝低,应力梯度较小,且基本沿剖面中心线呈对称分布,无明显应力集中。在相同超载倍数下,Hardfill坝坝体变位较重力坝小。对比表明,Hardfill坝极限承载能力强,超载系数大,坝体应力分布均匀,是一种高安全性的坝型。     

重力坝坝基面的非局部摩擦分析

采用Oden等提出的非局部摩擦模型代替经典的库仑摩擦模型对重力坝坝基面的摩擦力进行分析，推导出了重力坝坝基面摩擦力的积分形式，并通过用Maple语言进行编程计算，求得其数值解，将所得的解与库仑摩擦模型下的解进行比较可知，这个结果是合理有效的，这将对实际工程中的重力坝的抗滑稳定分析和坝基面的应力分析有一定的参考价值。     

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析中可以得到：1）在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位较大;2）在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3）CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4）重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5）模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果得到相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。     

重力坝三维有限元分析

以三维有限元法为基础,对故县水库重力坝坝体及基础进行结构分析,计算坝体在5种工况下的应力、位移,并对计算结果进行详细分析.指出坝体应力在几种工况下绝大部分处于受压状态,坝踵区出现了应力集中现象;在温度荷载的作用下,坝体发生了较大的变形,温升时坝踵处产生较大的压应力,温降时产生拉应力.由于横缝作用,拉应力值不大;在地震动力荷载作用下,坝体最大动位移出现在坝顶上游侧,在坝踵和坝趾处均出现应力集中.这些结论供同类型的重力坝设计和复核作参考.     

铅厂水电站碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析

碾压混凝土坝在施工中容易产生温度裂缝,影响大坝安全.采用三维有限单元法对铅厂水电站碾压混凝土重力坝4#表孔溢流坝段在坝体施工期时的变温度场应力场进行有限元仿真计算分析.分析结果表明:强约束区混凝土温差及浇筑时上下层温差均在规范规定范围内;坝体大部分区域内的应力水平满足允许应力控制标准.最后对可能出现温度裂缝的部位提出了相应的防裂措施.     

小型装配式混凝土重力坝的结构体系和结构分析

探讨了装配块的构造和装配方案及防渗、排水体系，然后根据装配式重力坝的结构特点，建立了二维结构分析模型，并进行了实例计算     

重力坝沿坝墓面破坏机理及失稳准则研究

本文利用有限元分析．研究探讨了重力坝沿坝基面的破坏机理，并提出了合理的稳定准则和相应的稳定审查方法．     

混凝土重力坝整体抗震及破坏特性分析

强震荷载作用下混凝土重力坝各坝段间的动力相互作用不可忽视。利用能考虑混凝土软化特性并可反映实际损伤能量耗散的混凝土塑性损伤本构模型,通过建立重力坝整体3维有限元模型,考虑地基辐射阻尼作用和坝体接缝非线性动力接触作用,采用时域分析方法对官地碾压混凝土重力坝进行整体3维非线性地震反应分析,研究大坝整体抗震特性,得到大坝的损伤破坏区域及抗震薄弱部位,揭示横河向地震输入对大坝地震反应的影响。研究表明：考虑坝段间的动力相互作用后,大坝整体抗震性能得到提高;考虑横河向地震输入后,大坝的动力响应及损伤破坏范围均有所增大。     

复杂岩基上重力坝坝基稳定模型试验与有限元分析

软弱结构面发育、断层与错动带相互交错是复杂岩基的重要特征。针对武都重力坝地质条件极其复杂的特点,试验研制出适合该工程地质条件的模型材料,建立了典型坝段坝基的地质力学试验模型和3维非线性有限元计算模型。采用地质力学模型综合法试验和3维非弹性有限元计算方法研究武都重力坝加固方案的坝基稳定问题,两种方法得出16^#-19^#坝段的综合安全系数Kc分别为3.6-4.8和3.8-5.4,两种研究方法的结果基本一致。同时,试验和计算研究成果表明,坝基加固处理后,坝与地基的变形明显减小,稳定安全系数显著提高,为坝基抗滑稳定安全性评价和加固设计提供了科学依据。将试验与计算紧密结合起来进行复杂岩基上重力坝的坝基稳定分析为其他类似工程提供了参考。