考虑堆石料软化特性的坝坡动力稳定和滑移变形分析

对10组已建或拟建工程堆石料低围压下三轴固结排水剪的试验数据进行分析整理,得到相应的峰值强度和残余强度,并拟合出考虑堆石料软化的归一化残余强度曲线。在此基础上,采用有限元动力稳定和滑移分析方法分别进行考虑和不考虑堆石料软化的稳定计算,并对计算结果进行讨论。结果表明:在低围压条件下,堆石料发生应变软化现象,整理的堆石料归一化残余强度曲线可为考虑堆石料软化的有限元动力稳定计算提供参考;地震过程中,无论是坝坡的最小安全系数,还是滑裂面的滑移量,随着加速度峰值的增加,是否考虑软化的计算结果差别逐渐增大。考虑坝坡堆石体的软化,对高面板堆石坝极限抗震能力评价具有重要的意义。

地基液化离心机试验的数值分析及验证

地震液化数值分析方法的可靠性验证研究是开展实际工程液化安全评价的前提条件。采用基于u-p形式的Biot动力固结方程的非线性有限元程序GEODYNA,对液化试验和分析项目(LEAP)中的饱和斜坡地基离心机模型试验进行了动力弹塑性有效应力数值分析,其中土体采用改进的广义塑性模型。结果表明:数值模拟的加速度反应谱和加速度时程与试验数据基本吻合;数值模拟再现了试验中孔隙水压力的累积、发展和消散规律,并再现了循环剪切作用下土体应力路径的发展规律和土体的剪胀现象;数值模拟合理地反映了残余变形的累积发展过程,并且数值模拟得到的地基变形分布规律与试验规律相符,变形量值也基本在试验的包线内。研究成果验证了该地震液化分析方法的可靠性,可以为工程液化安全评价提供有效的数值分析方法。

基于饱和多孔介质PSBFEM的闸坝—可液化地基动力响应分析

近年来我国水利工程选址地质条件复杂,深厚覆盖层上建坝已难以避让,闸坝抗震设计与安评的难度显著提高,尤其对于覆盖层中存在可液化土层的情况,有关研究较少,不利于准确把握与评价闸坝的动力响应和抗震性能.本文引入高效四分树方法,建立了闸坝-可液化地基体系的跨尺度分析模型,同时采用饱和多孔介质多边形比例边界有限单元和土体广义塑性模型以模拟地基孔隙水压力的产生、扩散和消散过程,精确地分析了体系的动力反应.结果表明:闸坝底部土体液化程度低于上下游地基土;闸坝呈整体向下游水平移动,并略有向下游倾斜的趋势;地震致使部分土体弱化,加剧了闸坝及防渗墙的变形,应采取适当的加固措施,避免影响机组安全运行.本文方法更加准确地反映了实际情况,且适应性强,为地基抗液化措施的对比与验证研究提供了可靠的技术支持.