拱坝坝肩岩体渐近破坏及可靠度分析

常用的对拱坝坝屑岩体稳定分析方法多采用刚体极限平衡法。此法在遇到复杂地基情况时,则甚难得到合理的结果。本文建议采用岩体渐近破坏模型及可靠度分析。本文采用了渐近破坏的岩体弹塑性断裂模型,有限元分析方法和可靠度分析方法。并将此法用于我国某高坝基础岩体的稳定研究。文中给出了刚体极限平衡方法、有限元方法、地质力学模型试验方法以及可靠度方法计算的结果。研究结果表明了,用刚体极限平衡法对局部的关键块的安全系数往往得出较高的数值,引起不安全的结果。用作者建议的方法则可得到合理的结果。     

锦屏高边坡稳定三维地质力学模型试验研究

在水利工程中,怎样评价坝肩开挖后的高边坡稳定性一直是人们关注的问题.针对锦屏一级水电站拱坝左岸高边坡,提出一种整体转动边坡模型,模拟边坡发生开裂破坏的三维试验方法.转动该模型的边坡角度就可以不断改变自重场和下滑力,从而评价边坡的安全度.试验结果显示:(1) 主要开裂变形及倾倒破坏大部分发生在锚固边界区域.断层f5,f8,f42-9,裂隙密集带SL44-1及煌斑岩脉X等软弱结构面控制岩体的开裂和边坡的失稳;(2) 边坡开裂的安全度K1为1.92,整体极限安全度K2为3.26;(3) 左坝肩上部高程的大面积锚索加固措施,及坝顶平台(1 885 m)以上开挖减载作用,使抗滑稳定安全度提高非常有效,增加了边坡的整体安全度;(4) 所建议的高边坡破坏物理试验方法可以有效评价类似岩质高边坡的整体稳定性.     

降雨入渗条件下三峡船闸边坡渗流场的变化

采用饱和渗流模型，对降雨入渗条件下三峡船闸边坡渗流场的非稳态变化情况进行了分析。结果表明，在降雨量较大时，降雨入渗对高边坡的渗流场还是有一定影响的，但由于排水洞的作用，不会在边坡的浅部和船闸直立墙附近造成过高的压力水头。因此，降雨入渗对高边坡的稳定影响不大。     

大坝有限元分析应力取值的研究

提出了基于误差控制下的自适应网格的有限元应力取值标准:即给定一全局误差限作为自适应有限元网格剖分的准则,以此网格计算所得应力即为有限元应力取值。应用适用于工程计算的Z2后验误差估计方法以及h-型自适应策略,对一个典型的重力坝剖面进行了线弹性自适应有限元计算。计算结果表明:给定一个全局误差限,网格剖分调整若干次后即可满足误差要求,不会出现因角缘应力集中出现剖分不收敛的情况;存在一个全局误差限,使得当继续降低误差限时,坝踵和坝趾的角缘应力趋于稳定值。     

有限元并行EBE方法及应用

结构开裂和破坏过程的三维有限元分析,对大规模数值计算提出了很高的要求。基于Jacobi预处理共轭梯度法,推导了适用于分布存储并行机的有限元并行方法。在数据交换方面,采用一种按需收集、按需散发的数据交换技术,使得该方法适合于分布内存的并行机,可极大降低数据交换量,提高并行计算效率。同时,可避免形成整体刚度矩阵,显著减少内存需求,并可自动实现计算任务的分配。编制了有限元并行计算程序,采用悬臂梁算例对其进行了验证,并和普通有限元方法进行了对比,然后应用于拱坝的有限元数值分析和基于网格加密技术的四点弯曲梁开裂过程的数值模拟中。指出该方法和区域分解方法的并行实现在本质上是相同的,但EBE方法更具有工程实用意义。计算结果表明,对复杂的三维结构,该方法是一种很有效的并行计算方法。     

无单元法及其在岩土工程中的应用

无单元法可以求解复杂边界条件的边值问题，它只需结点信息而不需单元信息，故信息简单，特别适用于岩土工程数值分析。它的理论基础是滑动最小二乘法。本文对无单元法的基本理论作了阐述，并用算例说明了它的广泛应用前景。     

三峡船闸花岗岩亚临界裂纹扩展试验研究

采用双扭试件和自行研制的加载装置,对三峡船闸花岗岩进行了亚临界裂纹扩展试验研究。采用ＵＣＡＭ５Ｂ自动巡回监测仪量测加载过程中试件的位移和应变。根据试验结果,得到了花岗岩亚临界裂纹扩展速度与应力强度因子之间的关系和花岗岩的断裂韧度。由于试验方案设计合理,试验结果可靠     

高拱坝安全度评价方法研究

介绍了目前高拱坝安全评价的几种方法,指出了现存拱坝安全度评价方法的缺点。提出基于有限元分析结果的高拱坝安全度评价体系,研究了坝体裂缝对大坝工作性态的影响,给出了坝体内容许裂缝长度。结合溪洛渡高拱坝工程,阐述了基于弹性或弹塑性有限元分析并综合考虑大坝坝体、建基面和坝基岩体破坏的拱坝安全度评价方法,强调了高拱坝长期安全度评价的重要性。     

溪洛渡特高拱坝蓄水初期工作状态评价

本文对溪洛渡拱坝蓄水阶段原型监测成果进行归纳总结,论术了监测数据的同步性、连续性、规律性和收敛性特征,初步评价了大坝的运行状态,基于数值仿真反馈分析,研究了大坝受力变形特性的机理,重点阐述了拱坝库盆沉降、上部谷幅收缩效应,分析了坝踵压应力的合理性。结果表明:溪洛渡拱坝初期蓄水期拱坝变形与水库水位变化过程一致,连续变化且符合客观规律,整体时效变形呈现收敛态势;由于溪洛渡特殊的地质条件,库盆压力对大坝变形影响较大,但不影响整体安全稳定;拱坝应力分布良好,坝肩推力在坝基内扩散明显,处于可控状态。综合分析认为,溪洛渡拱坝蓄水过程安全可靠。     

大坝整体稳定分析系统

提出一个大坝稳定分析系统，该系统包括大坝坝基岩体参数预测、坝基岩体的断裂损伤力学模型、大坝基岩的模拟、大坝结构模拟和大坝整体稳定安全度评价。以小湾拱坝为实例，论述了小湾拱坝的整体稳定性。