国家自然科学基金(50779047)
- 作品数：9 被引量：96H指数：5
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- 一种基于增量比例加载的破坏应力修正算法被引量：1
- 2008年
- 针对目前破坏应力修正算法不能适应三维问题的局限性,且国内外许多学者结合堆石坝坝体原型观测资料分析表明,填筑期坝体单元的应力路径接近比例加载,在假设一个计算增量步内材料的力学响应行为满足应力比例加载条件下,提出增量比例加载破坏应力修正算法,与材料破坏一定发生在加载过程中客观事实相一致;可较好地解决三维问题拉、剪破坏应力修正和应力迁移计算问题;在一定程度上还可以自适应跟踪土体破坏时的应力路径,现有平面问题的某些破坏应力修正算法可以视为该算法的特例。
- 潘家军徐远杰刘祖德
- 关键词：土石坝比例加载自适应应力路径
- 混凝土面板堆石坝的一种坝坡修整算法被引量：2
- 2009年
- 基于混凝土面板堆石坝面板施工的实际情况,指出了通常混凝土面板堆石数值计算在模拟面板施工算法上的缺陷。提出了面板堆石坝竣工期上游坝坡修整力学问题,建立了一种适合平面问题和三维问题的统一坝坡修整算法,对任何采用接触模型模拟垫层料和混凝土面板受力特性的有限元计算模型,都具有普遍意义,并在有限元软件ABAQUS中实现了该算法。算例分析表明:该算法简洁和有效,能够保持良好的网格形态,使接触非线性计算收敛速度极大改善,并使蓄水状态下混凝土面板和坝体计算结果更趋于真实。同时,对考虑堆石料流变特性,研究施工阶段或蓄水后混凝土面板与垫层之间是否会发生"脱空"现象提供必要基础。
- 徐远杰潘家军刘祖德
- 关键词：混凝土面板堆石坝有限元面板脱空
- 基于扩展Lagrange乘子的Clough接触面模型及应用被引量：5
- 2008年
- 双曲线接触面本构模型能比较真实地模拟堆石材料与混凝土面板间的接触关系,扩展Lagrange乘子法能比较精确地计算接触面间接触状态。在吸取Clough双曲线接触面本构关系应用于无厚度的Goodman单元和有厚度的Desai薄层单元的成功经验的基础上,将Clough双曲线接触面模型引入扩展Lagrange乘子法进行摩擦接触问题的求解。介绍了基于扩展Lagrange乘子法的序列二次规划法(SQP)提法,详细推导了在扩展Lagrange算法的非线性接触计算中引入Clough双曲线接触面本构关系的数值列式和实施步骤。数值算例和工程实例的计算结果证明该方法是成功的,能够比较真实地模拟堆石-混凝土墙(混凝土面板)之间的接触状态。
- 周伟靳萍常晓林周创兵胡颖
- 关键词：薄层单元
- 采用挤压边墙技术的高面板坝裂缝成因分析被引量：14
- 2008年
- 为加快施工进度,国内很多高面板堆石坝都采用了挤压边墙技术,用上游坡面的挤压边墙代替传统的垫层。挤压边墙的施工特点决定了其与上覆面板之间的结构关系将与传统的面板-垫层有很大差别。虽然目前面板坝的施工技术和施工水平较以前有较大的提高,但少数工程仍然出现了比较严重的面板裂缝,而采用挤压边墙技术的面板坝施工期出现的裂缝分布规律与采用面板-垫层施工方法有明显的不同。面板裂缝的产生与面板施工期的应力变形状态密切相关,目前面板堆石坝计算中采用的整体模型方法对面板的概化较多,得到的面板应力精度较差。根据挤压边墙实际的施工特点,提出采用子模型法分析面板的应力变形,对某面板坝工程裂缝成因的分析结果表明,温降和上游坡面局部高程不平整引起的面板与挤压边墙之间的局部约束过大是导致面板裂缝的主要原因。
- 周伟花俊杰常晓林曹艳辉
- 关键词：挤压边墙面板裂缝
- 高堆石坝流变研究进展被引量：10
- 2010年
- 对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注。从堆石体流变的本构模型、发生机理以及高堆石坝流变数值仿真等方面介绍了当前高堆石坝流变的研究进展,并就堆石坝流变的进一步研究提出初步看法。
- 花俊杰常晓林周伟
- 关键词：水工结构高堆石坝
- 堆石体应力变形的尺寸效应研究被引量：40
- 2010年
- 首先,基于前人的室内试验数据和随机散粒体不连续变形(SGDD)模型数值试验成果分析尺寸效应对堆石体瞬时变形的影响,结果表明:不考虑堆石体蠕变效应时,在相同的应力状态下,大尺寸试样的抗剪强度及抗变形能力均较小尺寸试样有所提高,表现出更"硬"的特点;其次,分别在尺寸为φ50cm×100cm(颗粒最大粒径为10cm)和φ30cm×60cm(颗粒最大粒径为6cm)的应力式三轴仪上进行堆石体蠕变试验,研究堆石体蠕变的尺寸效应,结果表明,尺寸效应对堆石体蠕变特性的影响显著,大尺寸试样的最终蠕变量明显大于小尺寸试样,而尺寸效应对蠕变速率因子λ的影响并无明显规律;最后,综合分析尺寸效应对堆石体总变形(瞬时变形+蠕变变形)的影响,从总体上看,大尺寸试样的总变形大于小尺寸试样。
- 花俊杰周伟常晓林周创兵
- 关键词：水利工程尺寸效应大型三轴试验堆石体应力变形级配
- 重力坝深层抗滑稳定极限状态函数的适用性
- 2010年
- 建立重力坝坝基深层抗滑稳定极限状态函数是进行可靠度研究的第一步,对已有4种极限状态函数进行比较研究,探讨其合理性.研究结果表明:根据剩余推力法、被动抗力法及等K法表达式建立的极限状态函数计算得到的可靠指标是一致的,3种极限状态函数可统一表达为安全系数极限状态函数,而以上、下游块等可靠指标为约束条件的等β法高估了双滑块模型的失效概率,以此来评价坝基深层抗滑稳定的安全度并不合理.
- 花俊杰常晓林周伟黄东军
- 关键词：水工结构极限状态函数可靠度重力坝深层抗滑
- 300m级高堆石坝长期变形预测
- 流变是高堆石坝变形的重要特征,过大的后期变形将对大坝的安全运行产生影响。采用幂函数流变本构模型,对双江口300m级心墙堆石坝长期变形进行了三维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长...
- 花俊杰周伟常晓林周创兵
- 关键词：水利工程尺寸效应
- 文献传递
- 基于粒子迁徙的粒群优化算法及其在岩土工程中的应用被引量：20
- 2011年
- 受自然界物种迁徙的启发,提出了一种新的改进的粒群优化算法(MPSO)。算法初始化时,将粒子随机地划分为若干个子粒群,每个子粒群按照给定的策略独立演化,在演化中的指定时段进行粒子的随机迁徙和自适应变异,以保持整个种群的多样性,避免早熟收敛。基准测试函数的计算结果表明,MPSO算法的性能优于其他几种改进算法。堆石体幂函数流变模型,参数较多,具有很强的非线性,将MPSO算法应用到堆石体幂函数流变模型的参数反演中。计算结果表明,利用反演的流变模型参数计算的坝体流变变形与实测变形在发展规律和数值上均比较吻合,证明MPSO算法在多参数、强非线性的复杂模型参数反演中的优越性。
- 常晓林喻胜春马刚周伟
- 关键词：参数反演自适应变异
- 心墙水力劈裂的颗粒流模拟被引量：7
- 2011年
- 心墙坝的水力劈裂问题是非连续介质中的非连续变形问题,还牵涉到渗流与土骨架的流固耦合等.基于连续介质理论的有限元法在对水力劈裂问题的模拟分析上有一定的局限性.对于心墙土这种离散材料,采用颗粒流模拟其水力劈裂问题是一种值得深入研究的方法.运用PFC(颗粒流)程序模拟研究水力劈裂的典型物理试验,模拟结果显示,采用颗粒流研究水力劈裂问题是可行的.对均质试样、非均质试样、均质(含软弱带)试样分别进行模拟分析,对比结果表明:均质试样不会发生水力劈裂现象,非均质(含有软弱带)试样发生水力劈裂的可能性最大.对非均质(含软弱带)试样发生水力劈裂的全过程的模拟分析结果初步认为,水力劈裂破坏的力学机理是张拉破坏.
- 周伟熊美林常晓林周创兵
- 关键词：水力劈裂流固耦合离散元颗粒流程序
