等应力比路径下堆石料双屈服面弹塑性模型研究

已有研究及实测资料表明,土石坝内堆石料在填筑期应力路径接近等应力比关系,且这种关系并不因材料混杂、施工分期复杂而发生本质性改变。应力路径较大程度上影响了堆石料的受力变形特性,以往按室内常规三轴试验路径建立的本构模型及标定的参数直接推广至实际坝体路径的计算可能存在较大的误差。通过分析糯扎渡、水布垭及三板溪等堆石料等应力比三轴试验应力-应变曲线特点,认为体积应力-体积应变(p-v)及偏应力与广义剪应变(q-s)曲线具有幂函数规律。以常规南水双屈服面模型(沈珠江模型)为基础,将等应力比应力-应变规律引入模型中,在p-q平面内推导适合等应力比应力路径的双屈服面弹塑性模型,通过对试样在等应力比三轴试验中塑性应变增量方向的分析,探讨适合等应力比路径变形特性的f1屈服面的合理形态。以糯扎渡水电站主堆料等应力比三轴试验为例确定模型参数标定方法,且对模型适应性进行初步分析。

泸定水电站心墙堆石坝有限元计算分析

针对泸定水电站工程粘土心墙堆石坝工程实际,分别采用Duncan E-v和双屈服面弹塑性模型分析了各种工况下坝体和坝基悬挂式混凝土防渗墙体的应力应变情况,得出了两者计算最大沉降量的结果相近,但最大水平位移、最大主应力的数值和位置均存在较大差异,研究分析表明:双屈服面弹塑性模型可较好地模拟粘土心墙堆石坝的应力应变性状。

CA砂浆等效单轴疲劳损伤本构模型研究

在采用“南水”非线性模型研究了CRTS I型板式无碴轨道用CA砂浆应力-应变关系本构模型基础上,基于应变等效原理,推导得到等效单轴疲劳损伤本构模型,并根据疲劳实验结果验证了理论模型的有效性。结果表明,“南水”非线性模型能够较好地拟合I型CA砂浆在标准养护下的单轴受压应力应变状态。在选用的模型中引入损伤变量,建立的I型CA砂浆等效单轴疲劳损伤本构模型,其模型参数与振动频率(等效为疲劳加载次数)存在一定的变化规律,具有较强的物理意义。

面板堆石坝三维弹塑性有限元计算分析

通过建立面板堆石坝三维有限元模型,并采用南水模型将整个加载过程分为若干个荷载步,体现了堆石料复杂变形特性和施工分期填筑逐级加载的特点,同时采用中点增量法求解,对两种计算工况下的结果进行了整理分析比较,得出了一些有价值的结论。

关于南水双屈服面模型塑性系数的讨论

沈珠江院士于上世纪90年代提出的南水双屈服面模型,因其独特新颖的建模思路,兼顾了应用上的方便与理论上的完备,因此得到了广泛的应用。但近年来,在多篇岩土力学专著、期刊及学位论文中,对南水双屈服面塑性系数的表达出现了多种迥然不同的形式。分析其原因,发现有些属刊印错误,有些属假设不同,有些仅略有失误,但若照抄这些公式,极易误用南水双屈服面模型。因此建议在使用南水双屈服面模型时,务须首先明确假设条件,正确引用相关公式。

利用各向异性软岩筑高混凝土面板堆石坝关键技术研究

首先在混凝土面板堆石坝工程中提出各向异性软岩筑坝的概念,与纯粹的软、硬岩筑坝予以区别。通过研究各向异性软岩之绿泥石片岩和其衍生堆石料,揭示各项异性软岩的物理力学特性。然后,在硬岩、砂砾石筑坝坝体主要分区示意图的基础上,提出各向异性软岩筑坝坝体主要分区示意图及相关施工措施。以新疆某水电站面板堆石坝工程为例,就该坝址区特殊的地形地质条件,对标准断面3种分区方案建立三维模型,辅以非线性有限单元法数值仿真,并对结果进行分析、比较,给出推荐方案,达到充分利用当地各向异性软岩的目的。