水电站砾石土心墙变形特征及智能监测预警系统研究

文章以砾石土心墙为研究对象,通过室内试验研究砾石料的湿化变形和流变变形特性,并结合黑板模型和试验结果构建多智能体坝体变形监测预警系统.结果表明:砾石石料湿化变形和流变变形与所受围压和应力水平大小呈正相关,湿化变形时,体积应变较为明显,而流变变形时,轴向应变较为明显;室内试验流变变形速率较现场变形而言显著加快.     

人工砾石土的力学特性试验研究

人工砾石土是高土质心墙堆石坝的防渗土料,为了掌握其力学特性,文章以云南金沙江上某水电站人工砾石土心墙料为例,进行了粘土和砂砾石在不同掺量下的单轴压缩试验和常规三轴试验,并对试验结果进行了整理分析,发现粘土与砂砾石的掺量比为30/70时的人工砾石土的力学性能最好,为该水电站的设计、施工和运营管理提供了科学的依据和保障,也为今后类似的工程提供了有益的借鉴。     

分散土的判别及应用于心墙堆石坝的工程措施

分散性粘土是极易受水冲蚀的粘土。当遇土时，粘土颗粒迅速分散呈悬浮状态，在渗流作用下被渗水冲蚀出现管涌破坏，分散土的危害是可以防治的。只要鉴别出来并采取必要的工程措施，用分攻土作为防渗体的土石坝，完全可以正常运用，这已被国内外工程实例所证明。国内对分散土的运用一般都限于低坝，常见于均质堤坝。而新疆新近竣工的4座中坝为粘土心墙堆石坝，其心墙土料都一定程度分散性。本文以这些实例为基础，结合国内外典型工程经验，对分散土的判别及分散土心墙堆石坝的设计和施工进行综合分析并提出一建议。     

基于COMSOL的土石坝流-热耦合影响研究

土石坝渗流是一种常见的工程问题，为研究土体流-热耦合作用下土石坝的响应，文章以某水库土石坝为例，基于COMSOL数值模拟研究了土体的热传导系数对二维土石坝心墙的渗流影响。结果表明：(1)COMSOL数值模型能够准确的模拟土石坝温度-渗流双因素影响作用下的响应过程，可通过测温技术准确定位集中渗漏的位置；(2)心墙在6.1、10.1、14.1m处出现0.02m集中裂缝渗漏工况下，下游的渗流场和温度场均会发生较大的突变，且裂缝高度越大，温差差异性越大，渗流速度越小。研究对于反映土石坝渗流场特征，并及时发现工程隐患具有指导意义。     

基于非饱和土压强度计算模型的土湿吸力物理模型试验分析

土湿吸力是水利工程设计重要指标,含水率是影响土湿吸力关键因素。结合土体含水率物理模型试验方式,基于非饱和土压强度计算模型推算土体不同含水率下的土湿吸力。试验成果表明:不同土体干密度下,含水率增加土湿吸力下降明显,当含水率达到25%时,土湿吸力下降特征最为明显,且含水率与土湿吸力的相关性最佳。随着土湿吸力的增加,土体抗剪强度逐渐增加,当土湿吸力在10~15MPa之间时,土体抗剪强度趋于稳定,土体干密度对抗剪强度也有所影响。     

砾质土最大干容重的校正计算及应用

1引言砾质土是一种以粘性土和大于5mm的砾石组成的混合料，当砾石含量在一定范围内，且压实到最大干容重时，具有渗透性小，压缩性低，抗剪强度高等特点，是一种良好的筑坝材料，既能作为防渗材料，又能填筑坝壳，而且还便于施工，尤其对于雨季施工，比粘性土方便得多。此外，用砾质土作筑坝材料，还可以扩大料源减少占地。由于砾质土具有以上优点，因此愈来愈得到广泛应用。作为筑坝材料，确定共压实标准是非常重要的。砾质土在压实方面兼有砂砾料与粘性土的某些性质，即压实最大干容重随砾石含量的增加而增大，当砾石含量增加到某一值时，…     

挡土墙墙后土体颗粒实验及直接剪切试验研究探析

挡土墙是用于支撑不稳定的土体或岩层的建筑物,它要承受较大的土体侧压力,为了避免挡土墙遭受各种形式的破坏,本文对挡土墙的土体颗粒及直接剪切进行了试验研究,确定土体的分类,以确保挡土墙在设计荷载作用下,具有足够的强度和稳定性。     

基于滑移线理论的支盘成型过程对桩周土的扰动分析

为研究支盘桩桩型优化设计,就支盘桩单向成型过程对桩周土的扰动进行分析。以滑移线理论为基础,对挤土臂与土体作用进行力学化,建立单向挤压成型过程盘下土体的滑移线场模型,推导不同挤扩角盘下土体的应力场、速度场、土体极限荷载和塑性区分布,探讨成型过程对桩周土体的塑性区影响范围和盘下土体流动规律。结果表明,该模型计算的盘下土体影响深度与周明芳现场试验吻合较好,盘下土体的影响深度为0.47~0.49m;距离挤土臂越远,土体塑性流动速度越小,靠近挤土臂的土体挤密效果更好;土体极限荷载随挤扩过程的进行不断增大。研究结果具有工程应用价值,可为支盘桩桩型优化设计提供参考。     

二次纤维水泥土力学特性研究

为弥补水泥土材料受压破坏后承载能力迅速衰减的缺陷,借鉴纤维改善水泥基材料性能的方法,以废纸降解获得二次纤维制成的二次纤维水泥土为研究对象,通过无侧限抗压试验分析其抗压强度、变形特征和破坏形态,提出考虑纤维掺量的应力-应变关系,探索水泥土改良新措施及废纸资源利用新途径。结果表明,1)养护28 d时,同样产生1.42%应变时,水泥土强度下降39%,而掺量为2%的二次纤维水泥土强度下降仅为27%,掺入2%二次纤维不仅可以提高水泥土强度0.42%,也可使水泥土达到峰值应力时产生的应变延后1.82%;2)纤维掺量存在一个阈值,当掺量高于阈值时纤维水泥土强度随养护时间的增加而降低,当掺量低于阈值时变化规律则相反;3)掺入2%和4%的二次纤维使水泥土由中部劈裂破坏转变为土体典型的剪切破坏,破坏时保留了水泥土产生裂纹较少,无明显挤压变形等优点。添加二次纤维可以在保持强度的同时减少水泥土工程缺陷,研究结果丰富了纤维水泥土理论,可为水泥土工程应用及基础研究提供参考。     

考虑土体参数变异性的边坡稳定性分析

为探究土体参数变异性对边坡稳定性的影响,以驷马山分洪道切岭段膨胀土边坡为研究对象,利用GeoStudio软件建立边坡稳定性模型,Morgenstern-Price法求得边坡安全系数,并采用蒙特卡罗模拟法进行边坡可靠度分析。结果表明：当考虑土体参数变异性进行边坡稳定性可靠度分析时,随着干湿循环交替,膨胀土土体参数变异性越大,其可靠度指标降低越明显。本次试验表明：在实际边坡工程中,常规的极限平衡法判定边坡的稳定性是不全面的,需考虑土体参数变异性对边坡稳定性的影响。     

混凝土坝裂缝成因机理分析

混凝土坝的薄弱部位或施工缝端部大致垂直拉应力的方向被拉裂，从而形成裂缝。对裂缝的工作性态进行研究，用荷载传递指数法和等效摩擦系数法可反演大坝的临界荷载。     

考虑表层植物生长特征的高标准农田渠坡生态改良试验研究

为研究农田灌渠表层植物生长特征对渠坡土体改良效果,开展了根系土的力学试验与渠坡可靠性仿真计算。试验得到,植物生长期1—3月与4—6月下根系土应变破坏特征各有差异;植物生长期愈大,则根系土应力愈高,但在生长期4月后,应力受生长期影响减弱,同时渠坡安全系数增幅也会减小。植物根径参数对根系土应变破坏特征影响较小。生长期不会改变渠坡断面含水量分布趋势。论文可为渠坡土体生态改良设计及渠坡稳定性分析提供参考。     

基于非线性破坏准则的地基临界荷载计算

为计算基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则影响下的条形基础地基临界荷载,通过"切线法"引入变量c_t和φ_t,根据地基土体的极限平衡条件建立地基中任意一点处的应力平衡方程,给出了地基临界荷载p1/4的迭代计算方法,并结合算例计算分析了强度参数σ_t,c_0和基础埋深d取不同值时非线性参数m对地基临界荷载的影响。结果表明,非线性破坏准则对地基临界荷载和塑性区的位置有重要影响;引入非线性破坏准则会明显减小临界荷载的计算值,并且z_(max)=b/4时的地基塑性变形区域更靠近于基础内侧。引入非线性破坏准则更符合地基实际,可更准确地评价承载力的大小。     

平原水库土石坝穿坝建筑物三维渗流稳定分析

为研究平原水库土石坝穿坝涵管出现横向裂缝情况下的渗流稳定性,利用有限元软件ABAQUS模拟分析穿坝涵管出现横向裂缝时土-涵管接触面上的渗流速度、渗透坡降、渗流孔压以及渗透量的变化规律。结果表明:当涵管出现横向裂缝时,涵管顶部接触土体的渗流速度呈台阶型变化规律;涵管断裂后涵管顶部和底部接触土体在裂缝处的渗透坡降急剧增大,容易造成渗透破坏。     

多层框架房屋混凝土梁板支撑应用二次支柱法

多层框架现浇钢筋混凝土梁板施工时,上层模板的支柱要支设在下层已浇筑完毕的梁板上。如果下层梁板混凝土尚未达到设计强度,或是所受的施工荷载超过了梁板的设计荷载,则应使再下层梁板共同承担上层梁板的施工荷载。     

重力坝坝体材料分区应力分布特征

文章以实际工程为研究对象,通过对坝体结构分区,使用数值模拟的方法研究在不同分区方式下的重力坝应力分布特征。结果表明:坝踵处可采用弹性模量较小的材料(C4,14GPa),坝趾处采用弹性模量相对较大的材料(C1,25. 5GPa)时坝体中应力分布效果较好,当两处材料弹性模量之差大于11. 5GPa时,应力分布情况对工程较为不利,该结果可为类似工程提供参考。     

水泥土搅拌桩加固河堤的稳定性研究

探究水泥土搅拌桩加固河堤的稳定性对确保河堤工程长期稳定安全运行至关重要。依托堤防除险加固工程,采用数值模拟方法建立加固后河堤的有限元数值模型,计算了加固后河堤的安全系数。结果表明,河堤中心位置桩体承受的压应力和剪应力均最大,河堤第一阶边坡坡顶位置沉降最大为450mm,增大土体荷载能够显著增加桩土差异沉降;采用该方法计算的加固后河堤的安全系数计算误差较小。研究结果为类似堤防工程加固提供参考。     

金属铌对铬钼铸钢组织与性能的影响研究

在42CrMo钢的基础上,通过添加一定量的铌(Nb),进行微量合金化处理。在不同的铌含量下,对试样进行金相观察,比较其力学性能。材料的硬度、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率及冲击韧性均随着含铌量的增加呈现先增加后降低的变化趋势。当材料铌含量在0.03%~0.05%时,能够达到良好的性能和组织匹配。     

夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣的影响

为了研究夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣过程中钻杆应力分布的影响，采用有限元分析方法对Φ139.7 mm×9.17 mm钻杆进行了非线性问题的弹塑性力学有限元模拟分析，得到上扣过程中钻杆的应力大小及分布规律，最大夹紧力及摩擦系数对钻杆应力的影响。结果表明，旋扣钳上扣过程中钻杆径向单元层的应力值呈现上下波动规律，内外壁的应力大于中间单元层，钻杆的最大应力出现位置和最大应力值是动态变化的，应力危险点转移到了滚轮与钻杆接触位置，最大应力出现位置也由未旋转时的外壁转移到了内壁，且最大应力值有所增加；滚轮旋转一周过程中，钻杆始终呈椭圆形，且钻杆的椭圆度是动态变化的，其值在1%至2.4%之间波动；当夹紧力为150 284 N时，滚轮与钻杆接触位置虽有应力集中现象，但最大等效应力尚未超过钻杆材料的屈服强度。经过仿真发现，钻杆的最大夹紧力为190 300 N；当夹紧力为150 284 N时，改变摩擦系数对钻杆的最大von-Mises应力值有一定影响，当摩擦系数从0.15增加到0.27时，最大vonMises应力值增大，但最大von-Mises应力值的增量不大。     

基于Terzaghi方法的桩承式路堤中土拱效应算法改进

在桩承式路堤土拱效应分析中,考虑路堤填土实际处在极限主动平衡状态与静止平衡状态之间的工作状态,基于对Terzaghi土拱效应模型的改进,得到了桩土应力比和等沉降面高度计算式,其中取静止土压力系数和主动土压力系数之和的一半作为模型中土体的侧向土压力系数。研究结果表明:改进的桩土应力比理论计算值总体上与实测值非常接近,说明了该模型具有一定的合理性。