大粒径砂砾料的缩尺试验方法及应用

结合阿尔塔什高面板坝的筑坝料,开展现场与室内试验相结合的方法,研究砂砾料的干密度缩尺规律,确定室内大型三轴试验的缩尺方法和制样标准,得到本构模型计算参数,并进行大坝三维黏弹塑性有限元分析。结果表明:(1)砂砾料存在明显的干密度缩尺效应,但当最大粒径达到300mm左右时,这种尺寸效应基本消失。室内试验制样标准应该考虑干密度缩尺效应的影响;(2)最大粒径60mm的砂砾料,其室内缩尺级配最优充填关系对应的小于5mm颗粒质量百分比P_(5c)均在35%左右,采用相似法缩制的坝料室内试验级配细粒含量低于P_(5c),不会出现砂化和粘性粗粒土的问题;(3)采用相似法缩制级配以及现场填筑相对密度标准制样的室内三轴试验参数,计算沉降与大坝原型监测资料基本吻合,室内缩尺试验结果可以较好反映原型筑坝料的力学性质;(4)采用文中缩尺试验结果进行大坝黏弹塑性三维有限元计算,坝体和混凝土面板在满蓄期的变形和应力均不大,大坝结构安全。

基于改进粒子群算法的面板堆石坝流变反演分析

为提高粒子群算法在模型参数反演中的表现,提出一种改进的粒子群算法(FPSO)。利用线性分段函数和指数函数,对学习因子C_(1)和C_(2)采用异步策略调整,实现粒子群算法中的惯性权重w和C_(1),C_(2)随迭代次数的动态调整;通过免疫变异算子保证粒子多样性,结合阵型搜索保证收敛速度,并应用于阿尔塔什面板坝的增量流变模型参数反演分析。结果表明:(1)FPSO算法由于更好地契合了粒子从前期高速全局搜索逐步减速到后期局部精细搜索的运动特点,全局搜索能力得到较大提升,可有效提高反演分析精度和效率;(2)利用停工期大坝实测沉降,基于FPSO反演堆石体的流变参数,计算结果与监测值吻合较好。