软岩多轴流变特性及其对拱坝的影响

尝试利用多轴非线性流变模型,将砾岩在多轴应力条件下的流变试验成果应用于实际工程,使仿真数值计算结果更接近实际情况。与干燥状态相比,泡水后软岩除了瞬时变形模量大幅度降低外,流变也很显著,这会对坝体应力带来明显的影响。考虑了侧压对岩石流变的影响,由于侧压作用,软岩流变减少,拱坝拉应力区域缩减,拉应力值也有一定程度的降低。

溪柄碾压混凝土薄拱坝的研究

溪柄碾压混凝土薄拱坝根据施工期至运行期的温度场和累计组合应力场的仿真计算进行结构设计，用混凝土多轴强度及实验韧性判别，对施工期和运行期用不同安全系数，采用低绝热温升（１２℃）混凝土，拱坝中设人工短缝以改进整体式碾压混凝土结构的应力和传力方向，６３．５ｍ高的拱坝仅用半年即完成整体碾压工作并勿需等待冷却和灌浆即可蓄水，提前发挥工程效益。

碾压混凝土拱坝设人工短缝的应力释放及止裂作用

大仓面碾压混凝土拱坝横缝少 ,整体性好 ,仓面准备工作量少 ,浇注工艺简化 ,施工速度快 ,省水泥和温控措施 ,但施工期内外温差约束强 ,运行期均匀温降及温差应力大 .拱结构研究表明 :在上游坝肩拉力区设人工折缝 ,将折缝缝端置于低应力区 ,下游面拱冠设径向短缝 ,可以大大减少或消除温度和水压引起的拉力 ;从近缝两侧有限元节点位移差直接求得缝端应力强度因子 ,和缝端止裂措施组合韧性比较 ,可以保证人工构造缝的稳定 .该设计已用于碾压混凝土工程 ,实测表明在超高水位下运行时人工短缝张开小于 1mm ,止裂措施后实测应变小于 37个微应变 ,止裂效果好 ,人工缝保持稳定 .

软岩遇水软化膨胀特性及其对拱坝的影响

泥钙质胶结砾岩遇水后软化,力学性质会发生较大变化,其强度及刚度均大幅度降低;同时,软岩吸水后会膨胀。首先,通过试验研究泥钙质胶结砾岩在自由状态、受压状态下由于浸水而产生膨胀变形;然后,通过数值计算,分析几种拱坝运行期间可能出现的工况;最后,结合原型观测得出结论,在砾岩上修建结构物如拱坝时,除了要考虑岩体由于自重等因素产生的初始应力场外,还需根据实际情况,考虑浸水对砾岩力学性质的影响。

高面板堆石坝面板应力规律分析及改善应力状态的对策

本文分析了面板应力分布及其产生的原因,采用接触力学分析方法模拟混凝土面板和堆石体之间的接触关系,应用假设应变单元,消除因弯曲变形造成的面板单元剪切自锁问题,从而减少面板挠度和应力数值计算误差。在面板温度仿真计算方面,针对不同的入仓温度采用不同的混凝土绝热温升曲线。变形、温度和湿度等方面数值计算显示,弯曲应力场、遭遇寒潮后的温度应力场以及湿度应力场分布趋势相同,它们叠加后,易使面板发生裂缝。最后对某在建高面板堆石坝,提出采用增大面板与堆石体的高程差、推迟Ⅱ期面板浇筑和喷涂聚氨酯保温板等工程措施,以改善面板应力状态。计算结果表明,面板拉应力可降低一个数量级,由原来的1.0MPa量级下降到0.1MPa量级。

混凝土温湿耦合研究

综述了混凝土温度与湿度耦合问题的研究成果与工程实践经验,分析了混凝土温湿耦合问题的主要特点,比较了线性耦合理论与非线性耦合理论的差别.就涉及早龄期混凝土表面开裂问题的混凝土温湿耦合机理进行了讨论.

单裂隙砂砾岩体变形规律研究

本文利用双轴徐变试验机,对单裂隙砂砾岩体开展了一系列双轴加载试验研究,得到裂隙变形的初步规律。法向加载下裂隙面闭合且塑性明显,侧向加载下裂隙面张开;法向和侧向同时加载时,裂隙面的变形由法向应力与侧向应力共同决定,且法向应力对裂隙面的变形影响明显大于侧向应力。建立了可以反映裂隙岩体变形的各向异性特性与多轴加载效应的单裂隙砂砾岩体二维本构关系式。假设裂隙平面内对称的两对侧向应力作用效果等效并可以叠加,把二维本构关系推广到三维。

混凝土湿热传导与湿热扩散特性试验研究(Ⅱ)——试验成果及其分析

利用5组组合试件,测试了不同含湿状态下混凝土的导温系数,并采用原理部分的公式对实测结果进行了修正;用修正后的混凝土热物性参数,计算了试验条件下主测点与加热面上的温度变化过程．试验表明计算值与实测值吻合良好,误差在6%以内．由本实验方法得到的饱和混凝土试件的导温系数为干燥试件导温系数的1．6倍．

碾压混凝土拱坝的铰结拱研究

本文介绍的碾压混凝土铰结拱式拱坝是在拱坝低温区中缝上设置混凝土塞 ,可以在水压作用下传递拱作用力而不明显增加坝体的应力 ,且能松弛拱坝运行期坝体混凝土温降引起的拉应力 ,可不必等待横缝灌浆即可蓄水 ,从而提前发挥工程效益 .“铰结拱”已成功用于高百米以上、软基、高寒的某碾压混凝土拱坝 ,2 0 0 0年 10月水库已成功蓄水 .

混凝土湿热传导与湿热扩散特性试验研究(Ⅰ)——试验设计原理

了解不同含湿状态下混凝土的热物性与湿物性 ,对研究混凝土坝在不同时期的温度控制与表面保护措施具有重要意义 论述了“常功率平面热源法”测定混凝土湿热传导与湿热扩散特性的原理和方法 ,对影响测试精度的各个参数进行了误差传递分析 ,讨论了进行加热片热容修正的必要性 ,使整个试验能在设计的试验精度范围内展开 。

低渗透饱和岩石加载时体积弹模与孔隙液压的关系

低渗透率饱和岩石受单轴压力作用时,由于其本身结构的变形,使得孔隙的液体也受压。受压的孔隙液体通过与外界相通的微小管道排出,使得孔隙液体压力降低,于是外力转嫁给固体结构,通过相应调整适应这种变化。这样,通过一系列的排液变形和调整,最终达到平衡。定量给出了饱和岩石内孔隙液压的前期变化过程、岩石结构受力过程以及饱和体体积弹模的变化过程,并通过试验验证了这一现象的变化过程的合理性,展示了岩石由于结构浸水、胶质软化而在后期刚度下降。

碾压混凝土拱坝仿真设计与新结构

在对碾压混凝土拱坝理论基础研究的基础上,提出了碾压混凝土拱坝仿真设计新思想,并通过科研和设计成功修建了两座碾压混凝土拱坝,即福建溪柄碾压混凝土薄拱坝和新疆石门子碾压混凝土拱坝,提出人工短缝新结构以释放应力,铰结拱新结构提前蓄水和柔性拱新结构使坝体和基础变位协调而应力不恶化等新结构形式,并经过工程验证了新结构的合理性。

硅/硅直接键合界面的AES分析

本文应用AES分析的方法,对硅/硅直接键合界面进行了研究,给出了实验结果,并对实验结果进行了分析论证。

老化粘弹性蠕变本构方程中的热力学条件

针对具有“老化”特性的粘弹性材料,从不可逆热力学角度给出了其本构关系应该满足的条件;以混凝土材料为例,对某些蠕变关系式进行探讨,指出了老化材料蠕变方程应该满足的关系。

溪柄碾压混凝土薄拱坝运行期位移预测和实测

溪柄碾压混凝土薄拱坝设计采用了仿真的材料热学参数。这些参数是在预测的施工温度条件下进行的材料实验中测定的。设计模拟了施工全过程 ,进行坝体的累计温度及自重徐变应力计算 ,提供施工期末初应力。本文提供运行期某一时刻水压和温度下相对施工期末的简易计算位移 ,并把计算值和短系列的原型观测数据进行比较修正。上述两者应力叠加即为该时全应力值。

高压功率MOS器件终端结构计算机模拟的物理模型

对高压ＭＯＳ功率器件的设计而言，结终端结构的设计是至关重要的一环。由于电压不断提高，终端结构亦更加复杂、传统的设计方法已不再运用。因此，本文对新的设计手段──计算机模拟进行了详细地研究。首先建立了一套适用于终端结构模拟的物理模型。然后讨论了离散化的形式，并分析了所得大型稀疏线性方程组的迭代收敛性及稳定性。文中还提出了对于耗尽层分布及场限环浮置电位的一种新的处理方法──多重迭代法，从而克服了以往处理方法中数值不稳定的问题。最后利用上述物理模型所编写的终端结构模拟程序进行了各种情况下的模拟计算和讨论，并同实验结果进行了比较，二者所得数据相当吻合。

保护电路中的一种新型器件─—半导体抗电涌器件

半导体抗电涌器件是放电管的理想升级换代产品，在通讯迅速发展的今天，它的问世具有十分重要的意义。

用边界虚拟力法计算平面多裂缝问题

水工结构物大体积混凝土常出现裂缝,需要判别裂缝对结构物的危害程度。本文用解析解构造断裂单元,以边界虚拟力和裂缝面虚拟力作为未知量,由已知的外边界和内边界(裂缝面)条件一次求解,从而得到各裂缝的应力强度因子、域内应力和位移场。由于增加了裂缝位移解,使该法能处理各种复杂边界情况。算例表明,该法能以很少工作量取得较高计算精度。

饱和非饱和三维多孔介质非稳定渗流分析

对常用的饱和非饱和三维多孔介质非稳定渗流的有限元算法提出了改进 ,经实例证明 ,本方法是有效可行的 .

大体积混凝土热学参数反分析新方法

基于线性传热理论 ,对大体积混凝土“气温变化 -表层温度响应”进行了研究。将单调变化的环境温度以较小的时间步长分段线性化 ,利用叠加原理 ,提出了混凝土热学参数反分析的新方法。利用 40 0 mm× 40 0 mm×2 2 0 mm混凝土块进行室外模型试验。在给定的临界扰动贡献率下 ,将实测资料区分为有效扰动与无效扰动 ,得到了混凝土的热学参数 ,验证了该方法的可行性。该方法具有测点数量少、测量时间短等优点 ,还可以同时得到导温系数与混凝土 -空气热交换系数 。