重力坝模型的尺寸效应

利用两个不同比尺预制缝重力坝模型的试验成果，以有限元富集技术进行非线性断裂分析，建立了极限承载力和长度比尺的确定性尺寸效应公式。混凝土重力坝的断裂尺寸效应满足指数衰减关系，用三次指数衰减公式可以准确地预测原型的极限承载力。断裂过程区的相对长度是引起模型试验尺寸效应的主要原因。数值计算结果表明，断裂过程区相对长度不仅是与材料有关的参数，能否充分发展还取决于结构尺寸和几何形状；断裂过程区相对长度的尺寸效应不同于统计尺寸效应和断裂参数尺寸效应，具有尺寸范围效应。断裂过程区相对长度在小试件、大试件和相对无穷大试件的发展程度不同。     

爆破震动作用下新浇基础混凝土的安全震动速度研究

针对新浇筑混凝土的爆破震动控制,设法利用爆破地震波(Rayleigh波)作用下的新浇筑基础混凝土受力状态的理论分析和动力有限元计算,确定的新浇筑混凝土中的震动速度及动拉应变分布,并结合不同龄期下新浇筑混凝土的允许极限拉应变,从理论上确定新浇筑基础混凝土的安全震动速度及主要影响因素.理论分析结果和计算实例表明,新浇筑基础混凝土的允许震动速度值随基岩对新浇筑混凝土的基础约束程度的提高和随混凝土强度的降低而降低,我国现行采用的新浇筑大体积混凝土基础面上的质点安全震动速度值具有较大的安全储备.     

碾压混凝土坝应力场有限元及施工仿真分析

采用三维有限元法对某碾压混凝土坝(RCC)在施工导流期的应力场进行分析,着重校核了顶部未到设计龄期的碾压混凝土和大型导流底孔周边的应力分布;并初步探讨了在多因素影响情况下,从开始施工到蓄水运行的坝体温度场、应力场的全过程仿真分析方法。     

裂隙岩体边坡稳定性的渗流与应力耦合分析

用裂隙岩体渗流与应力耦合分析的四自由度全耦合法对岩质边坡进行耦合分析,通过强度折减有限元法求解岩体边坡的稳定安全系数。四自由度全耦合法建立了同时以渗流水压和位移为未知量的耦合方程组,使得渗流场与应力场的求解能够一次性完成,与两场交叉迭代分析方法相比达到了彻底的完全耦合。通过强度折减,整个系统达到不稳定状态,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是安全系数。算例表明由此求得的边坡稳定安全系数和滑动面都与传统方法十分接近。     

正则化长波方程的三次样条差分模拟

本文对正则化长波方程(RLW方程)的时间、空间项分别采用三次样条公式进行离散,所得到的差分方程为三点、三层隐格式,对时间的精度为四阶,对空间的精度为二阶,每个时间步只需求解一个三对角方程组,而三次样条配置法在每个时间步中需要求解三个三对角方程组。本文对单个孤立波的演化进行了计算,参数与文[8]相同,其结果与解析解的最大绝对误差均保持在10~(-3)的量级以内,与文[8]给出的数值方法精度相当。对两、三个孤立波的相互碰撞,本文结果显示出在忽略10~(-3)量级的误差后,碰撞前后的孤立波形状保持不变,无论是一个孤立波的演化,还是两、三个孤立波相互碰撞,当将波形放大100倍后均可以发现有振荡的尾波,这说明这类振荡尾波的产生并非真实的物理现象,而是由数值误差产生的。本文认为仅从工程应用的意义上说,RLW方程具有孤立子性质的结论是可以接受的。     

泥沙起动条件及机理的非线性研究

 分析了单颗粒、均匀沙及非均匀沙的起动现象及其机理，认为泥沙的起动属于突变论研究的范畴。从泥沙起动所遵循起动条件的力学规律出发，导出泥沙起动条件方程。在此基础上，利用尖点突变性质对各种泥沙起动现象及机理进行了描述和说明。     

铝电解槽磁流体稳定性有限元分析

本文采用有限元法求解分层磁流体小扰动方程系统特征值，研究铝电解槽稳定性。研究结果表明，在没有电磁力时，铝液表面波动（内波）是稳定的。存在电磁力时，它会激发铝液表面波动的某些低频长波分量不稳定性，高频短波不受影响。被激发的不稳定波动频率和扰动增长率与电流密度，磁感应强度垂直分量，铝电解槽长宽比，电解质和铝液的密度差，厚度等因素密切相关。减少电流密度，磁感应强度，增加电极距离和铝液厚度可以提高铝电解槽的稳定性。这对铝电解槽优化设计和在线控制有重要意义。     

三峡水电站坝后钢衬钢筋混凝土压力背管的非线性有限元分析

采用钢筋混凝土非线性有限元方法，对三峡水电站钢衬钢筋混凝压力管道结构进行了计算，求得了各种钢材配置下的荷载效应并进行了相应的分析。     

强度储备法在飞来峡土坝稳定性分析中的应用

强度储备法抓住影响坝体稳定因素中最关键的强度指标，通过研究不同强度参数所对应的破坏区域的演变关系，分析坝体的稳定性和潜存的破坏机理，在混凝土坝和岩体结构的稳定分析中得到了普遍应用。但将强度储备法应用于土坝稳定性分析中属首次，以飞来峡水利枢纽土坝为例，采用二维有限元强度储备法对其稳定安全系数进行了计算分析，研究了边坡的失稳破坏机理，对安全性进行了评价，为运行管理提出了一些有益的参考意见。