土石坝料的动力特性与坝体敏感性分析

在对国内多座土石坝坝料的动力试验结果分析与整理的基础上,给出了堆石料、心墙料、坝基砂及反滤料的动剪切模量比和阻尼比与动剪应变关系的均值曲线和上下2倍均方差曲线,并以200 m典型心墙堆石坝为例,采用二维有限元法分析了坝体地震动力反应的敏感性。计算结果表明,坝料模量衰减曲线取上2倍均方差、阻尼比增长曲线取下2倍均方差时坝体的地震动力反应最大,为土石坝抗震的控制方案。

筑坝土石料的变参数Ramberg-Osgood模型及其适应性研究

被广泛采用的等价线性黏弹性模型不寻求土体动应力-应变的具体表达式,无法给出能量耗散函数,为深入研究筑坝土石料动力变形机制带来不便。变参数Ramberg-Osgood模型(简称R-O模型)通过变动两个参数以适应土体动模量衰减和阻尼增长,并给出滞回圈的数学表达式。研究中讨论了变参数R-O模型的适应范围,发现该模型不适合描述土体的小应变动力特性,给出了筑坝土石料变参数表达式,绘制了与试验曲线相协调的应力应变滞回圈。可以看出变参数R-O模型能够较好地描述筑坝土石料的动力特性,为进一步研究筑坝土石料的动力耗散与变形机制奠定了基础。

土石坝料动力试验数据的一种统计公式

坝料动力特性是土石坝动力分析的重要参数。大型土石坝工程一般直接进行坝料动三轴试验,确定动力参数;而中小型工程,则大多采用工程类比法确定。本文在对现有的国内外试验数据进行系统整理与分析的基础上,给出了堆石料、心墙料的等效动剪切模量比和等效阻尼比随动剪应变非线性变化的统一数学表达式。这些公式可用于判定坝料动力试验成果的合理性,也可直接用作坝体动力参数敏感性分析及中小型土坝的坝料动参数。

筑坝堆石料变参数R-O模型与阈值应变研究

运用统计方法,给出了堆石料动剪模量比衰减及阻尼比增长的平均曲线表达式。建立了反映堆石料非线性和滞回性的变参数R-O模型,讨论了模型参数R,及参考剪应变的计算方法。推导了堆石料的增量耗散函数表达式,在热力学基本定律的框架下,研究了堆石料的屈服函数,讨论了其动力变形机理和第2阈值应变。对进一步认识筑坝堆石料动应力变形特性有一定意义。

高心墙堆石坝地震永久变形特性分析

针对坝体地震永久变形是控制高土石坝工程安全的重要因素之一。以200m高的心墙堆石坝为例，采用中国水利水电科学研究院通过试验得到的堆石料、心墙料的动应力一残余应变关系。基于三维有限元静动力分析．利用等效节点力法讨论了地震永久变形在不同动参数、峰值加速度和反应谱作用下的变形特性与分布规律。结果表明，在单一参数变化下，顺河向、竖向、坝轴向的永久变形等值线分布图基本保持不变，竖向最大永久变形发生在坝顶附近，坝顶1／3～1／2坝高区域内变化较为明显，峰值加速度、坝料模量衰减曲线和阻尼增长曲线的选取对结果影响较大。

钢结构两种载荷施加方式的仿真方法对比分析

对仿真模拟加载时两种不同的加载方式进行了分析,并将得到的结果与试验值进行对比,提供了一种较为简单且与试验值基本符合的仿真加载方法。

心墙土料的动力参考剪应变

参考剪应变是土体动模量衰减曲线的归一化参数,它的确定关系到试验成果有效整理与土工建筑物地震动力分析的可靠性。传统采用定义求解参考剪应变的方法因为涉及动强度而不够简便。论文提出了另外两种求取参考剪应变的方法,即最大动剪模量折半的方法一和联立求解方程组的方法三,均不涉及动强度问题。其中方法一还具有概念清楚、求解简便等特点。三种方法计算得到的参考剪应变均能较好地归一动剪模量比衰减曲线,但阻尼比曲线的归一效果稍差。