竖向荷载作用下厚覆盖层防渗墙竖向变形模型试验研究

我国有多座250 m甚至300 m级的超高土石坝,在设计或施工中都面临准确计算坝体防渗墙的变形和应力的问题。通过开展室内模型试验,研究防渗墙墙底接触刚度和墙-土接触面属性对混凝土防渗墙变形的影响。墙底刚性接触的防渗墙沉降明显小于柔性接触,但是刚性接触的防渗墙压应变是柔性接触的1.44倍,最大压应变均位于1/2墙高处。采用未包裹的黏土做接触面泥皮,导致防渗墙沉降和压应变增加;采用膨润土做接触面泥皮能显著降低防渗墙的沉降和压应变。相比于不考虑泥皮和采用未包裹的黏性土做泥皮,膨胀土泥皮防渗墙的最大压应变分别降低了44%和52%。     

接触面单元对单桩位移应力的影响分析

在用有限元法分析桩土相互作用的研究中,采用不同的接触面单元得到的结果必然不同。通过分别引入Goodman单元和Desai单元进行单桩有限元分析,研究接触面单元对桩土接触面力学特性及单桩位移应力的影响。分析认为:在桩顶荷载较小时两者的桩土接触面力学特性以及单桩的位移应力差别很小;桩顶荷载较大时,采用Goodman单元计算所得的桩顶沉降小,接触面剪应力大,轴力沿桩身递减快,桩端阻力和沉降都较小,单桩的竖向抗压极限承载力较大。     

复杂土石坝坝体坝基有限元渗流分析

渗流分析在土石坝安全评价中占有重要的作用。基于渗流有限元分析的基本原理,结合单元渗透矩阵调整技术,进行有防渗墙的心墙坝坝体坝基的渗流分析。算例分析表明,分析成果总体可靠,且能为土石坝的稳定分析以及安全评价提供参考。     

混合坝接头部分动力分析

将有厚度接触摩擦单元引入具有观音岩混合坝接头的堆石体与混凝土坝段之间的接触面进行力学模拟。在堆石及心墙料的静力本构关系上采用Ducan双曲线E-B模型模拟堆石坝的实际填筑施工和水库蓄水过程,并采用非线性动力分析方法对大坝连接坝段进行三维地震动力分析,揭示了插入式接头坝段采用在竣工期和运行期的接触面的应力情况和脱开情况。对心墙料与混凝土的接触面采用动力接触薄层单元进行模拟,真实地反映了地震过程中接触面的剪切及开合变形情况。根据动力分析成果,对大坝软接头的抗震性能及抗震安全性进行评价。     

深水高桩码头不同驳岸结构的变形特征分析

离岸深水港后方陆域连接需要进行高填土,驳岸可采用斜顶桩结构.驳岸采用非线性平面有限元方法,分析高填土施工过程中3种不同斜顶桩驳岸结构受力变形特性,研究高填土作用下结构与土的相互作用.通过对承台侧向位移变化过程和桩身轴力的分析,比较不同斜顶桩驳岸结构的特点.计算结果表明,结构受力变形特性随施工过程而变化,不同斜项桩结构的变形特性不同,板桩、支撑桩的受力特性与结构形式有关.研究结果可为深水港的结构选型和设计提供参考.     

双排桩-连拱式组合结构受力机理分析

针对双排桩-连拱式支护结构受力机理复杂的问题,提出了一种理论解法,在坑底以上,采用考虑桩土效应和空间拱效应的微分单元计算模型;坑底以下,采用弹性地基梁模型.随后通过建立有限元模型,对双排桩-连拱式结构的变形、受力特点进行分析,并将计算结果与理论计算结果进行对比.结果表明,在误差允许的范围内,理论计算的结果可作为工程设计和验算的参考依据.     

单锚地下连续墙板桩码头的3维有限元数值模拟

随着有限元技术的发展和计算机性能的不断提高,越来越多的重大工程开始引进有限元软件进行内力分析和变形计算,但是港口码头工程因其自身的特性,例如土方工程量大,土层性质不均匀,桩、土或挡墙与土接触面等都表现出很大的非线形特点,这些原因限制了很多结构工程计算软件在港口方面的应用,但是随着港口建设现代化进程的不断发展,采用有限元来进行港口设计的趋势已经形成,本论文结合工程实际,合理建模并科学划分有限元网格,采用一种新的单元形式来模拟连续墙和土之间的相互作用,同时考虑土本身的非线性问题,借助有限元软件,对单锚地下连续墙码头作了比较详细的内力和变形分析,同时得出了一些供工程参考的结论。     

钢筋混凝土简支梁的非线性分析

采用一种有限元分析程序(如Ansys,Abaqus,ADINA,MSC.MARC等),模拟钢筋混凝土简支梁受力过程(构件尺寸/材料/支座/加载等信息自定,或引用文献),计算得到其力-位移关系曲线.着重讨论了ANSYS在混凝土构件全过程分析中混凝土材料的单元选择,材料特性,破坏准则等方面.说明只要合理选择单元类型,划分网格等,就能够得出比较准确的非线性特性曲线,从而达到以计算分析代替部分试验目的.     

波浪作用下沉入式大圆筒结构与海床土耦合系统的动力分析

基于大型通用有限元软件MSC．Marc，通过二次开发成功地将土动力学中的等效线性模型和等效线性化算法引入其中．并对所建立的结构一波浪一海床耦合系统的有限元模型进行了动力计算，且对耦合系统中的接触面效应进行了考察。结果表明，等效线性模型与线弹性模型相比，能较好地反映土体的非线性变形特性，接触面的存在会增大耦合系统中结构的位移，且土体变形越大，接触面效应越明显。     

模袋固化土海上围埝有限元计算与实测结果对比分析

通过对模袋固化土海上围埝有限元计算结果与现场实测结果的对比分析,说明用弹性非线性模型能够较好地模拟围埝下土体的受力变形特性,可以采用有限元分析的方法计算围埝下土体的变形和应力发展趋势。     

基于高密度电阻率法土石坝防渗墙检测技术初探

高密度电阻率法探测土石坝防渗墙内可能存在的渗漏通道以评价土石坝的稳定性有着十分重要的意义。研究利用DZD-8多功能全波形分布式直流电法仪对试验土坝进行了温纳排列及施伦贝谢尔排列式检测,系统性的获得了试验土石坝各点数据,并提高了各点的反演精度,得出了试验土石坝隐伏渗漏通道,并判断出隐伏渗漏通道危险成型度,为试验土石坝的健康诊断提供了相应的依据。研究认为:(1)利用高密度电阻率法对土石坝进行无损健康检测是可行的;(2)高密度电阻率法对于隐伏渗漏通道有较好的辨别性;(3)采用高密度电阻率法的温纳排列及施伦贝谢尔排列式联合检测土坝会提高高密度电阻率法无损检测土石坝的精度。     

龙开口水电站深槽上游防渗墙难点施工技术

为保证满足龙开口水电站溢流坝段坝基深槽施工在干地进行,在深槽上游布置柜式混凝土防渗墙.该防渗墙除防渗作用外,还须抵抗上游35m水头和近25m侧向土压力.防渗墙在施工过程中成槽面临存在倒悬、侧面嵌岩、漂石、块石等问题.同时国内类似的防渗墙,多数仅浇筑塑性混凝土即可.该防渗墙槽体混凝土中增加了钢筋（笼）,且为特大钢筋笼,钢筋笼最大高度接近35m,为国内少见,钢筋笼入槽难度极大.文中筒述一系列施工难点的针对性处理方法,希望能为今后类似情况的施工提供参考.     

水下挤密砂桩技术加固洋山深水港区软土地基数值模拟

针对目前水下挤密砂桩复合地基设计计算成果与工程实际存在偏差的问题,进行了力学特性分析研究。对洋山深水港区挤密砂桩加固软土地基试验进行模拟分析,得出复合地基沉降特性、承载能力、荷载沿深度的传递和变化规律以及砂桩及桩间土对荷载的分担作用等方面的结论。对复合地基模型相关参数的不同设置进行计算比较,分析各因素的变化对复合地基变形和受力特性的影响。该研究为离岸深水港口水下软土地基加固设计提供参考。     

港口工程中大型贮煤筒仓设计分析方法探讨

针对某港口工程大型贮煤筒仓,首先考虑在筒仓荷载作用下的天然地基土的沉降量,判别筒仓是否需要设置桩基础;然后分别采用等效置换土体法和考虑桩土相互作用的有限单元法,分析了贮煤筒仓的基础土体沉降变形规律、桩的内力与变形。从计算结果可知后两种方法计算的土体沉降量大体一致;考虑桩土相互作用的方法,更加与实际情况接近。     

混凝土防渗墙对坝坡稳定作用机理的有限元分析

土石坝中建设防渗墙后,墙身会对坝体的渗流场和应力场产生一定的隔断作用,从而改变了相应的渗流场和应 力场,对坝坡的整体稳定产生影响。依托大型非线性有限元软件ABAQUS,运用有限元强度折减法,对增建防渗墙前后的 上、下游坝坡稳定安全系数进行比较分析,并引入计算收敛、土体位移、塑性贯通等3种失稳评价标准对比分析坝坡的安全 系数。分析得出：建设防渗墙后,上游坝坡的稳定安全系数有所降低,下游坝坡稳定安全系数增加,从而使得整个坝体的 稳定性得到提高。     

钢壳混凝土沉管组合结构徐变和收缩性能研究

以深圳到中山预投标的钢壳混凝土沉管隧道工程为例,针对钢壳混凝土沉管的组成形式,借鉴已有的钢-混凝土组合结构在收缩和徐变作用下的变形研究成果,对钢壳混凝土结构在长期作用下的受力和变形情况进行研究,采用一种简捷的计算方法对沉管横向结构在长期作用下的受力和变形情况进行计算.结果表明:由于徐变和收缩的影响,混凝土最终将近退去一半的应力值;钢壳的受力随着徐变和收缩的发展趋于均匀;随着收缩徐变的发生钢壳所承担的弯矩逐渐减小;由于徐变和收缩导致挠度增量的影响并不大.     

株洲二线船闸深基坑双排桩结构的受力特性

对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。     

塑性混凝土预灌浆加固技术在船闸临时挡水土石坝中的应用

本文结合赣江某船闸临时挡水土石坝塑性混凝土防渗墙预灌浆加固施工实践,通过预灌浆施工工艺,讨论预加固技术在砂卵砾石等软弱地质下,对塑性混凝土成墙效果的作用,为今后同类工程施工提供参考。     

土石坝非线性有限元应力变形分析

土体应力-应变关系复杂,具有非线性、非弹性、剪胀性等特性。本文基于大型有限元分析软件的用户开发平台,进行邓肯-张非线性弹性模型的二次开发,完成对土石坝实际工程填筑与蓄水过程的数值分析。计算表明,坝体及心墙的应力和变形值均处在合理范围内,与国内外许多实测资料及计算结果较为接近,可为工程设计提供参考。     

浅谈水库大坝防渗墙混凝土加固与设计策略

水库大坝是水利枢纽工程的重要构成部分,是防洪拦水的重要设施。因大坝长期受到水侵蚀的影响,特别是土石坝防渗墙一旦出现超标渗漏、裂缝等隐患,将引发管涌、流土等安全问题,大坝稳定无法得到保证,后果是无法预估的。因此必须要重视大坝防渗墙加固的质量与设计的优化。文中将对大坝防渗墙加固与设计的技术要点展开探究,明确后续工作的借鉴。