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目前分析堆石坝下游坡的抗震稳定性仍采用瑞典圆弧法和简化毕肖普法,土体的抗剪强度多用莫尔-库仑准则。试验表明堆石材料的抗剪强度更符合非线性表达式。已有文献采用非线性抗剪强度分析堆石坝的抗震稳定性,但该方法的安全标准少见论证。本文对采用线性与非线性抗剪强度的有限元法和极限平衡法分析堆石坝坝坡稳定性进行了比较。结果显示,毕肖普法安全系数比瑞典法高2%-10%,采用非线性抗剪强度计算的安全系数比采用线性抗剪强度高15%-25%。与毕肖普法容许安全系数比瑞典法高同理,用非线性抗剪强度准则进行堆石坝坝坡稳定计算,其容许安全系数也应在线性准则的基础上提高。提高的幅度有待进一步积累经验。 相似文献
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结构动力模型试验相似理论及其验证 总被引:17,自引:0,他引:17
通过几何比尺为2的两个有机玻璃模型的结构动力试验,验证了结构动力模型试验的弹性相似律和弹性力一重力相似律。得到了以下结论:(1)大小模型频率符合相似律,一阶频率误差为2.7%、4.1%,二阶频率误差为O、6.05%。弹性相似律比弹性力一重力相似律更适合于频率预测的试验。(2)大小模型的加速度、应变符合相似律,弹性相似律的加速度误差为-1.55%~8.75%,应变误差为O.377%~7.297%。弹性力-重力相似律的加速度误差为3.07%~4.158%,应变误差为6.849%~12.959%。(3)不同相似律大小模型的时问比尺吻合很好。加速度与应变时程曲线的波形一致,既无漏峰也无错峰。 相似文献
3.
材料内部裂纹尺寸、形状、转向和空间位置的随机分布对其强度有直接的影响。为了研究地震准静态荷载作用下堆石颗粒强度与尺寸和应变率的统计关系,在最弱链理论的框架下假设颗粒内部裂纹的尺寸和空间位置均服从幂律分布,建立了由颗粒累积破坏概率和体积构成的复合参数与强度的关系。从微观角度应变率效应提高了内部裂纹的强度,降低了单位体积的失效概率,同时使裂纹的空间位置分布更稀疏,减弱了颗粒强度的尺寸效应。不同加载速率的颗粒破碎试验结果表明:随着加载速率的增大,存在逐渐减小的空间分布幂指数使颗粒复合参数汇集在由最弱链统计模型决定的主曲线上。 相似文献
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地震加速度动态分布及对高土石坝坝坡抗震稳定的影响 总被引:5,自引:0,他引:5
《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-1997)建议的土石坝地震加速度动态分布系数适合于150 m以下的土石坝,而前许多土石坝的设计高度已远大于150 m。与低坝相比,高坝受地基刚性的约束减弱,坝体的自振周期延长。在坝体地震反应中,高阶自振周期与地震卓越周期耦合的机率增大,高阶振型的振动易被激发放大,从而导致坝体地震加速度沿坝高的分布与低坝有所不同。据此,采用有限元法研究了高土石坝的加速度分布,提出了高于150 m土石坝的地震加速度动态分布系数图示。在此基础上,利用堆石材料的非线性强度准则,对高度超过150 m的土石坝坝坡抗震稳定性作了进一步的分析,得出随着坝体地震加速度动态分布系数的降低,坝坡临界破坏的安全系数有所提高。 相似文献
5.
堆石料大三轴试验的细观模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
采用三维颗粒流计算程序,对堆石料的大三轴排水剪切试验过程进行了数值模拟。在数值模型的生成过程中,使堆石料集合体达到规定密度和级配;采用动态松弛算法迭代求解,并引入粒间阻尼,以吸收颗粒填装的多余动能使其稳定;颗粒间引入黏结力来提高试样的峰值强度;确定堆石料的细观力学参数,拟合室内试验应力应变曲线。模拟不同围压下堆石料的试验,得到的应力-应变曲线与室内试验基本一致,说明颗粒流方法可以较好的模拟堆石料的大三轴试验过程。由于没有考虑颗粒形状及颗粒破碎的影响,造成大应变剪胀偏大。 相似文献
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Bouc-Wen土体动力模型的阈值应变研究 总被引:1,自引:0,他引:1
探讨Bouc-Wen土体动力模型的适用条件与参数对滞回圈的影响等。基于热力学基本定律,研究了Bouc-Wen土体动力模型的增量耗散函数表达式,讨论了不同动应变水平下某筑坝土石料的能量耗散机制。发现筑坝土石料的动力特性存在2个阈值应变,即第l和第2阈值应变。其对应的模量比分别为0.94左右及0.50~0.80之间。第2阈值应变与传统意义上以孔压升高或体积变化为标准的门槛应变相当。对进一步认识土体动应力-应变特性有一定意义。 相似文献
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带裂缝重力坝并缝效果研究 总被引:3,自引:0,他引:3
运用有限元混合法,研究了带缝重力坝的应力和变形性态,详细讨论了带缝重力坝的并缝问题,发现并缝对改善带缝坝体的受力状态效果明显,特别是自缝顶沿缝深度实施多点并缝,其水平位移基本接近于整体呗,并缝后坝体的控制应力由缝底转换到缝顶。控制应力特别是拉应力明显减小,但并缝导致缝顶应力集中,需要在缝顶周围采用高强混凝土,同时并缝的作用是有限的,它只能作为带缝坝补救措施,而不能取代灌浆。 相似文献
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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。 相似文献