小湾高拱坝坝踵开裂的有限单元法分析

在开裂单元中引入不连续形函数 ,然后基于虚功原理推导出开裂单元的广义刚度矩阵和广义荷载的具体表达式 ,以及有限元平衡方程 ,从而建立了一种三维裂缝扩展的不变网格有限元分析方法。运用该方法对已建的二滩拱坝和待建的小湾工程拱坝在相同的工况下进行了对比计算。计算结果表明 :在目前所考虑的影响因素下 ,小湾拱坝和二滩拱坝的开裂范围、开裂程度及对网格疏密、混凝土抗拉强度和水力劈裂等影响因素的敏感程度都非常相似。考虑到二滩工程已建成 ,且运行正常 。

三峡工程船闸边坡的反馈分析

建立了岩石高边坡力学参数的联合位移反分析模型，该模型可以预测复杂区域材料的弹粘塑性力学参数，且可考虑施工爆破及卸荷的影响。依据反分析得到的力学参数，对三峡工程船闸边坡进行施工过程追踪预报分析，结果表明：边坡整体是稳定的，但存在局部失稳的可能性；边坡直立墙的最大变位可控制在 ５０ｍｍ以内，风化层的最大变位可控制在８０ｍｍ以内：开挖完成后有最大为２．６３ｍｍ的时效位移增长，发生于中隔墩直立墙的顶部，该变形在７～８个月内完成。

加锚岩体的三维复合单元模型研究

首先提出了复合单元的概念,然后将其应用于建立砂浆固结锚杆的分析模型。该模型考虑了岩体、砂浆、锚杆、岩体/砂浆接触面、砂浆/锚杆接触面等多重介质。借助阶谱的概念,复合单元可以纳入常规有限单元法分析中去。当某单元不含锚杆时,即退化为常规有限单元。应用该模型进行加固布设优化分析,当单元内锚杆的数量与方向改变时,计算网格无需变化,从而为大规模三维复杂结构计算分析的前处理提供较大便利。模型在有限单元软件CORE3中实现。并提供了计算实例。

岩石边坡开挖及加固分析的弹粘塑性块体元方法

首先介绍可用于边坡开挖及加固分析的弹粘塑性块体元方法。该法把岩体视为具有弹粘塑性性质的结构面切割形成的刚性块体系统,考虑加固构件在结构面上变形的协调条件,建立求解块体系统和加固构件系统的变形和破坏过程。然后介绍该方法在小湾高拱坝坝肩和坝基开挖施工期稳定性研究中的应用情况。

海上无人简易平台双电潜泵完井技术

将原有双电潜泵系统的双Y接头管柱改为单Y接头管柱,并采用远距离变频控制技术,形成了海上无人简易平台双电潜泵完井技术。该项技术目前已在渤海多个边际油田或小油田的开发中成功应用,有效地控制了油田的开发费用,降低了海上油田开发的门槛。

边坡稳定分析的三维剩余推力法

基于剩余推力法提出了一种边坡稳定分析的三维方法.该法可用于计算具有任意形状滑动面的边坡在复杂荷载作用下三维稳定安全系数.首先将边坡用铅直面离散为柱条,然后采用剩余推力法的原理,基于摩尔库仑准则,根据条柱的静力平衡条件,并考虑条柱间作用力的影响,推导出边坡稳定系数.算例验证了该方法的有效性和可行性.

加锚节理岩体流变模型及三维弹粘塑性有限元分析

本文考虑锚固件在节理面上的局部行为，提出了一种新的加锚节理岩体流变模型，在此基础上推导了弹粘塑性本构关系并编制了三维有限元程序．实验室试验证实了模型的合理性．对某工程船闸闸首进行分析，得出了有关应力和变形及稳定性的认识．

节理岩体偶应力影响的研究

本文扼要介绍了关于节理岩体的偶应力理论.通过对一些典型问题和模型试验的计算分析,得出了偶应力的主要影响因素.计算表明:在节理岩体的力学分析中,偶应力理论将比一般的等效连续介质理论更接近实际.

应变局部化带追踪模拟的复合单元方法与应用

利用复合单元技术考虑应变局部化带的影响,提出一种新的追踪应变局部化带发展的算法。通过直接降低材料参数来体现应变局部化带内软化的影响,对所有可能发生的应变局部化带的位置和方向进行记录与模拟;借用节理裂隙的统计方法拟合局部化带,得到破坏通道;然后重新对该破坏通道和原有网格信息进行复合单元的拓扑信息生成,并在此基础上重新进行计算,对局部化带发展追踪过程进行复核。该算法不要求追踪路径的连续性,并可充分考虑各局部化带间的相互影响。边坡算例证实所提出方法的可行性和可靠性,宝珠寺大坝的数值计算与模型试验的对比分析则说明提出的方法已具备解决实际工程问题的能力。

节理岩体的数值分析和模型试验研究

本文扼要介绍了具有三组任意方位节理岩体的弹塑性和弹粘塑性有限元算法,给出了模型试验的某些细节。所提的算法考虑了节理间距和因变形引起的岩体结构的改变。计算结果与试验结果比较接近。

水工结构分析的p-型自适应有限单元法研究

本文建立了一种结构分析的实用p型自适应有限元分析方法 ,研究中针对二维问题 ,利用勒让德多项式和雅可比多项式构造了阶谱单元的基函数 ,并利用有限元离散误差估计的基本理论 ,将p型自适应有限元方法归类为全域升阶方法、单元升阶方法和自由度升阶方法 ,并给出了具体的实施过程 .算例显示了该法的特色与在水工结构分析应用中的潜力 .

水工结构的弹粘塑性自适应有限元分析

本文介绍了平面弹粘塑性自适应有限元分析软件系统ＡＣＯＲＥ的设计思想，对平面四边形网格自动剖分模块ＧＥＮＣＯＲＥ、时步自适应弹粘塑性有限元模块ＣＯＲＥ以及有限元网格尺度估计模块ＤＥＮＣＯＲＥ的有关理论问题进行了讨论，并给出了一个算例．

筱溪水电站重力坝坝基锚筋桩加固研究

介绍了岩体锚杆的加固机制,推荐了相应的极限平衡法和有限元法,并将其应用于筱溪重力坝坝基的锚筋桩锚固研究。该坝坝基受顺河向区域性断层影响,河床中部破碎带及影响带宽达180m。为解决坝基稳定问题,布置了系统的锚筋桩。通过现场试验,证实了坝基锚筋桩锚固的可靠性。通过分析计算,对锚筋桩的倾角、长度、间距等参数进行了设计。在施工工艺方面也作了精心安排。该工程已顺利实施,并于2008年1月开始正常运行。

岩体的广义弹粘塑性块体理论

本文提出了岩体的弹粘塑性块体理论的广义表达方法，利用所提理论编制了计算机程序，并通过算例与有限元法进行了对照．

三峡工程船闸边坡弹粘塑性自适应有限元分析

应用弹粘塑性自适应有限元分析方法，对三峡工程船闸第二闸室边坡开挖的全过程进行模拟分析，得出了有关应力，变形和屈服的一些认识。成果表明：与常规的有限元分析相比，自适应可使前处理简化，便于优化设计；软件具有某种标准性和规范性，易于工程技术人员掌握。

块状结构岩体渗流分析方法的探讨

本文把块状结构岩体视为由空间透水平面组成的渗流网络,推导了其分片求和的变分方程,然后利用弹粘塑性块体理论几何分析时得出的块体系统信息,对其实现了自动有限元离散,推求结构面上各点的水头函数值,该法计算简捷方便,精度较高,且可适应任意形状的不规则网络系统,这个算法也可直接应用于弹粘塑性块体理论对岩体进行的变形和稳定分析。

岩坡中楔形体的稳定分析

本文研究了具有两个滑动面的顺交线滑动的楔形体稳定分析问题.首先讨论了刚体极限平衡法中法向分解的假定,然后通过三维弹塑性有限元分析证明:在楔形体达到极限平衡时,反力的法向分解假定并不成立,除荷载因素外.滑动面上的反力还主要与滑动面的夹角以及滑动面的变形特征有关.进而提出了考虑滑动面变形的稳定分析方法.实例计算表明,改进方法精度高且偏.于安全,计算迅速、方便.

块体-夹层模型及岩坡的弹粘塑性分析

本文提出了基于块体-夹层模型基本原理的弹粘塑性分析方法,井对一些边坡实例进行了计算分析,结果表明:该方法计算功能强、精度高且简捷方便,在岩坡的变形和稳定分析中有其应用前景。

非连续变形分析方法模拟千将坪滑坡启动与滑坡全过程

2003年7月13日,位于长江支流青干河左岸的秭归县千将坪村发生巨型基岩滑坡。滑坡体总体积约2.04×107 m3。因千将坪滑坡位于三峡库区,且是在三峡水库首次蓄水至135 m水位后不到2周时间内发生的,其滑坡体地质特征以及成因机制受到社会各界关注。在对千将坪滑坡特征、基本地质条件与力学参数进行调查和研究基础上,利用非连续变形分析方法兼有真实时间模拟和非连续大变形问题分析于一体的优势,研究用非连续变形分析数值模型反映滑坡启动的识别方法,并对该滑坡体的启动条件和滑坡全过程特征进行数值模拟。分析结果表明,千将坪滑坡启动的原因主要是降雨以及库水位上升使得滑坡体控制性滑面力学参数降低所致;滑坡类型为由上部变形错动引起的推移式滑坡;由非连续变形分析方法模拟得到的滑坡最大滑移速度及上部最大滑动错距与实际情况具有可比性,由数值模拟得出的滑坡滑动持续时间约40 s。另外,提出的研究思路与方法可为其他滑坡机制研究所借鉴。

高地应力区大型洞室锚索时效受力特征及长期承载风险分析

深层预应力锚索支护是大型地下洞室围岩稳定控制的主要工程措施。针对高应力区岩体开挖卸荷稳定与锚固支护系统长期承载安全问题,通过对系统锚索安全长期监测成果的深入分析,研究锦屏一级水电站地下厂房系统锚索开挖期和开挖完成后5 a时间的受力特征、时空变化规律,分析锚索预应力随时间演化的时效特征,探讨锚索结构受力影响因素和高应力下长期承载风险,同时辅以数值模拟等手段对锚固系统长期安全性进行综合评价。研究结果表明,与常规洞室表现不同,该地下洞室大部分深层锚索超过设计锁定值,锚索系统负载高,持续增长时间长,时效性十分显著,开挖全部完成后2 a内才逐步趋于收敛,2～5 a基本稳定;锚索长期承载能力影响因素主要有岩体蠕变、锚索初始张拉应力、锚索施工与应力不均匀等;锚索系统长期承载安全是有保障的。