超贫胶结材料三轴试验

在前期大量单轴试验的基础上,对超贫胶结材料试件进行了三轴试验,得到不同胶凝材料用量、不同围压下的应力-应变曲线,分析了胶凝材料用量及围压对应力-应变曲线的影响,探讨了不同试验条件下试件的强度、体积变形规律以及残余强度等,为超贫胶结材料本构模型的建立奠定了基础。

超贫胶结材料坝非线性分析

模拟施工逐级加荷,计算了超贫胶结材料坝的应力和应变,通过"虚加刚性弹簧法"和"分步迭代法"解决了超贫胶结材料软化特性引起的负刚度问题,并编制了非线性有限元计算程序,确定了应力控制标准,实现了超贫胶结材料坝的非线性有限元分析。

超贫胶结混凝土的力学特性试验研究

超贫胶结混凝土土石面板坝是水利工程中的一种新坝型。利用高压三轴仪对构成这种新坝型的超贫胶结混凝土的力学特性进行了试验研究,结果表明:超贫胶结材料的应力-应变曲线在轴向应变较小时,基本符合双曲线模型特征;在同一围压下,胶凝材料用量越大,峰值强度越大;在同一胶凝材料含量下,围压越大,峰值强度越大;超贫胶结混凝土具有较大的残余强度,胶凝材料含量越大或周围压力越大,残余强度越大;超贫胶结混凝土材料的抗剪强度随着水泥用量的增大而增大。

超贫胶结材料本构模型

针对胶凝材料含量大于30 kg/m3的超贫胶结材料应力应变曲线达到峰值后呈软化形态的问题,采用虚加刚性弹簧法,建立具有软化特性的超贫胶结材料的本构模型,确定了模型相应的参数,给出了该模型的一个应用实例,为超贫胶结材料的非线性分析奠定了基础。

一种新坝型——超贫胶结材料坝

在研究碾压混凝土坝发展历史和趋势的基础上,提出一种新坝型,即将超贫胶结材料作为坝体填筑料,在上游面设置钢筋混凝土面板或沥青混凝土面板防渗,形成超贫胶结材料坝。介绍了超贫胶结材料坝的优越性和已有研究成果,认为超贫胶结材料坝的推广将带来良好的经济效益和社会效益,该坝型尤其适用于中小型水利水电工程。

超贫胶结材料坝剖面形式研究

根据重力坝和土石坝剖面设计理论,对超贫胶结材料坝的剖面形式进行研究,通过对不同胶凝材料用量的超贫胶结材料坝进行坝坡稳定分析,拟合得出胶凝材料用量与坝坡稳定坡比值之间的曲线关系,并得出超贫胶结材料坝胶凝材料用量小于40 kg/m^3时,坝体剖面更趋于土石坝剖面,介于40-70 kg/m^3之间时,坝体剖面既有混凝土重力坝的特征又有土石坝的特征,大于70 kg/m^3时,坝体剖面则属于重力坝剖面的结论。

超贫胶结材料特性研究

在大量试验的基础上，对超贫胶结材料（胶结材料含量0-80kg／m^3）的物理、力学性能进行了系统研究，提出了超贫胶结材料配合比设计的基本参数，给出了最佳水灰比及合理的粉煤灰超代系数．研究了不同胶结材料含量情况下超贫胶结材料的应力-应变关系、抗剪强度指标和相应的残余强度，为超贫胶结材料坝的设计提供了依据．

垫层材料对超贫胶结材料坝面板应变的影响

类比相近工程选择不同的垫层材料,确定垫层材料的邓肯—张双曲线模型参数。用Fortran PowerStation 4.0对超贫胶结材料坝非线性有限元程序再次开发,编制了含线弹性有限元分析程序在内的整体有限元程序。通过对面板应变的计算分析,研究不同垫层材料对面板位移分布和最值的影响,进而从面板应变角度优选垫层材料,最终确定新鲜灰岩碎石为胶凝材料用量50kg/m3时的超贫胶结材料坝的理想垫层材料。