混凝土重力坝动力弹塑性损伤安全评价

本文利用能考虑混凝土软化并可反映实际损伤耗散的模型,对结构进行动力损伤分析,用损伤量这一表明材料或结构渐进破坏的指标,并结合结构应力重分布,对大坝进行地震安全评价。对Koyna坝动力弹塑性损伤分析结果表明,大坝的最大拉应力、最大压应力和损伤分布与Koyna大坝实际破坏情况大致相符,验证了计算模型的有效性。将其应用于三峡大坝的一个非溢流断面,得到地震作用下的弹塑性损伤响应,并据此评价大坝结构的安全性能和超载潜能。研究表明,利用损伤力学进行混凝土重力坝安全评价将取得较合理的结果,损伤是除应力之外对结构安全评判的可信指标。     

万家寨电站浅埋式钢管外包混凝土的弹塑性分析

以弹塑性理论为依据，以有限元方法为手段，专门研究了万家寨电站坝段浅埋式压力钢管周围外包混凝土的一些问题，通过对比分析得出较为可靠的结论。     

岩石混凝土类材料细观损伤流变断裂模型及其工程应用

本文从二维空间单一裂缝在外力场作用下的流变损细观机理出发，考虑裂缝尖端的传动效应的流变效应，并考虑裂缝面的粗糙传力作用和裂缝的三维效应，得到了计算岩体及混凝土坝体结构内三维裂缝的损伤流变作用下的断裂扩展的一组半解析近代公式，将此模型应用于某一工程央体边坡的开挖分析中，分析结果和观测值较为一致。     

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。     

等向硬化类弹塑性本构模型的隐式应力积分算法

基于一般三维应力状态下等向硬化类弹塑性本构模型的隐式应力积分算法,推导了与隐式应力积分算法相一致的应力应变关系表达式．将该算法应用于中井的子负荷面本构关系模型,并提出了新的子负荷面状态量的发展规则．与传统的欧拉向前应力积分法计算结果及藤森粘土三轴模型试验结果比较表明,本文算法与传统方法计算精度一致的情况下,迭代收敛速度更快。     

全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动方程

本文针对河道平面形状窄长的特点，采用全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动方程，网格划分为曲线正交网络，本文同时提出了一种适合于复杂河道边界的曲线正交网格产生办法．实际计算表明，全隐式方法精度较高，且基本无条件稳定，在普通微机上运行，计算速度也是实际应用时可以接受的     

混凝土材料的细观损伤机理

文章简单介绍了混凝土材料的细观结构层次、性质及其初始细观裂纹产生原因。在对混凝土的损伤机理进行分析的同时,简单介绍了混凝土细观力学的方法及研究进展。最后对混凝土试件在简单受力情况下的变形与损伤的规律进行了描述。     

混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法

由于混凝土的弹性模量与龄期有关，计算混凝土结构施工期徐变应力时，必须将时间划分为一系列时段，在每一时段都要建立和分解刚度矩阵，计算量非常大。本文提出一种迭代法，用一个与时间有关的对角阵和一个与时间无关的长期刚度矩阵的乘积作为近似刚度矩阵，由此产生的失衡力通过迭代消除。根据本文给出的对角阵取值方法，只要迭代三四次就可以得到满意的计算结果。在间歇期内的所有计算时段，长期刚度矩阵只要形成和分解一次，而对角阵的求逆运算相当简单，所以选代法所需计算量很少，当增加新的浇筑块时，本文利用三角形分解的特点，只要花少量计算量就可完成对新的长期刚度矩阵的形成和分解，使整个施工期徐变应力计算工作得到极大简化。     

三峡船闸高边坡开挖卸荷弹塑性损伤分析

本文建立了断续裂隙岩体的三维弹塑性损伤本构模型,并将该模型应用于三峡船闸高边坡,进行了边坡开挖弹塑性损伤三维非线性有限元计算,获得了一些有益的成果和结论。     

不同隐格式法在工程实例中的应用

采用preissmann隐格式法和特征隐格式法对同一工程输水运行时的明满流现象进行了数值模拟,具体介绍了两种数学模型的不同之处以及边界处理方法,并对计算结果进行分析和比较,提出在计算明满流时特征隐格式法较preissmann隐格式法适用性强。     

乌溪江梯级水电站隐随机优化调度方案

针对乌溪江梯级水电站的特点,充分利用水库优化调度技术,采用隐随机方法分别拟合了该梯级电站逐月和逐旬的优化调度函数,并通过模拟调度对比分析,最终确定了该梯级电站的优化调度方案.计算表明,该优化成果合理,效益显著,能有效应用于生产实际.     

重力坝与坝基体系地震损伤破坏分析

摘要：为了揭示重力坝坝基体系地震破坏过程,需要同时考虑坝体和地基的损伤破坏。本文建立了较为完整的重力坝-地基-库水非线性动力分析模型,同时利用本文开发的程序模拟了重力坝地基体系的地震破坏。结合印度柯依那（Koyna）坝震害,研究了坝体和地基岩体均采用损伤模型重力坝地基体系的地震破坏过程。作为比较分析,研究了坝体采用损伤模型地基采用Drucker-Prager弹塑性模型重力坝地基体系的地震破坏。计算结果表明,地基分别采用损伤模型和D-P弹塑性模型,得到不同的破坏模式。坝体地基均采用损伤模型模拟的结果与实际震害接近,能更好反映重力坝地震损伤破坏。     

粗粒料非线性模型(hhu-KG)的有限元实现及工程应用

介绍了一种可以考虑剪胀效应、中主应力影响以及强度非线性的粗粒料非线性模型(hhu-KG模型)。在次弹性理论的基础上将其扩展为一般应力空间中的应力应变关系,并基于土石坝静动力流固耦合可视化分析软件平台开发了该模型的有限元计算程序。采用该模型和邓肯E-B模型对某面板堆石坝进行了三维有限元数值模拟,并对两种模型的模拟结果进行了对比分析。结果显示,相较于邓肯E-B模型,hhu-KG模型计算所得到的最大沉降值与最大面板挠度值略小,而最大顺河向位移值略大,但是两种模型计算所得的坝体与面板变形分布规律大致相同,且符合工程的一般规律,验证了基于次弹性理论推导的刚度系数矩阵的合理性,同时也说明了hhu-KG模型在土石坝静力有限元分析中的适用性。研究成果为粗颗粒土在土石坝的应用提供参考。     

强地震作用下高拱坝的破坏分析

结合混凝土静动态试验,根据连续损伤力学中能量等效原理和有效应力概念,建立了能反映混凝土动态情况下多轴弹塑性损伤破坏模型,该模型考虑了多轴损伤变量和应变率的影响。采用本文模型对强地震作用下(峰值地震加速度为0.557 5g)大岗山拱坝动力响应进行了数值模拟,获得地震全过程拱坝拉损伤、压损伤、总体损伤模式和应变率响应。分析表明,大坝破损的主要原因是由于混凝土的拉伸作用,所得到的大坝破坏模式和模型试验结果一致;大坝不同部位有着明显不同的率响应,其将很大程度上影响坝体混凝土的动态性能。借助损伤力学理论评价了大坝强震后的安全性,结果显示大坝在经历强震作用后总体损伤不大,但坝体存在抗震薄弱部位,设计和施工中应注意采取措施处理。     

基于边坡稳定性的临界损伤质点峰值速度研究

为研究岩体爆破载荷作用下炮孔及边坡潜在滑动面近区的损伤特性,利用有限元强度折减法确定静载下边坡的折减滑动面,并基于此建立边坡的弹塑性本构模型进行数值模拟。将数值模拟结果与经典判据进行比较分析,确定不同损伤速度阈值下对应的爆心距及岩体破碎状态。同时基于边坡爆破数值模拟结果,探究有潜在滑动面的边坡岩体爆破时损伤、爆心距、质点峰值振动速度(v_PP)及岩石动态抗拉强度之间的关系,并分别通过经典判据、最大拉应力准则的v_PP判据和拉应力峰值与v_PP统计关系得到3个v_PP阈值,发现最大拉应力准则的v_PP判据获得的损伤阈值误差最大。此关系在实际工程中可对已有的基于最大拉应力准则的v_PP判据作出修正。     

弹塑性各向异性损伤模型的FLAC3D开发与数值验证

探讨适用于硬岩的各向异性损伤模型在FLAC^3D中的实现方法。首先,基于不可逆热力学框架下的弹塑性损伤本构基本理论,结合弹塑性力学塑性势与非关联塑性流动法则,导出了弹塑性各向异性损伤本构模型的增量形式及损伤演化速率的计算公式,在此基础上,采用复合M-C准则并考虑黏聚力随损伤的逐步弱化,详细给出了该损伤模型在FLAC^3D中的实现流程并探讨了相关细节处理方法,编写了相应的DLL文件以供调用。进而,通过圆柱试样的压缩数值试验验证其正确性与合理性,结果表明该损伤模型能够较好地描述岩石材料的非线性力学行为;以一个概化的地下洞室分层开挖实例初步检验了模型的应用效果,计算所得洞周损伤较大部位与实际工程中直接或间接观测到的围岩损伤情况较为一致,由此表明以拉应变度量的损伤及其演化方程能够合理地反映硬岩的损伤本质。     

弹塑性有限单元法在边坡稳定分析中的应用

采用弹塑性有限单元法对某电站尾水出口边坡的开挖进行了仿真模拟计算,通过有无锚固条件下边坡的变形、应力状态、塑性区分布,对锚固效果进行了评价.计算结果表明,坡脚部位变形较大,且分布有一定范围的压剪屈服区,对该部位应加强支护.