摘要：高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点,当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行,但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维–基体间的应力传递及异相物质间的分子或原子交互作用,而计算机模拟技术凭借高效、可视化、低成本的优势为精准预测、深入分析试验结果提供了强力支撑。为全面了解当前ECC拉伸开裂行为多尺度模拟的研究现状,将分子动力学、数值模拟(有限元模拟)、近场动力学和人工神经网络按纳、介、宏观3类尺度、4类方法分类概述其对ECC拉伸开裂行为的模拟。纳观尺度方面,分子动力学从分子或原子层面出发,着重分析未改性及改性纤维对ECC变形过程中纤维–基体界面结合性能的影响机理。介观尺度方面,数值(有限元)模拟重点关注纤维、基体及其界面特性等宏、细观因素对ECC拉伸应变硬化行为的影响规律。宏观尺度方面:近场动力学模拟针对ECC多缝开裂特性研究较少,其主要基于非局部作用分析了普通及纤维增强混凝土在不同方向荷载下的开裂演化行为;人工神经网络对ECC的力学性能预测有一定研究,但该方法主要通过建立预测模型,实现混凝土配合比设计并预测相关参数与力学性能之间的关联性。同时,论述了4种模拟技术在ECC拉伸开裂行为中的不足及发展趋势。

摘要：预应力钢筒混凝土管(PCCP)在管芯缠丝时,管芯内表面有时会出现环向裂缝。通过在PCCP管芯生产过程中植入光纤光栅传感器,测量了管芯缠丝过程中钢筒的环向应变、管芯内表面的环向和纵向应变,并进行了有限元数值模拟,揭示了管芯缠丝变形的普遍规律。基于此,提出了降低管芯纵向应变峰值的改进方案。研究成果可为PCCP设计和缠丝过程改进提供参考。

摘要：采用三维非线性有限元技术,结合某沥青混凝土心墙坝工程,在静力分析的基础上对大坝的动力特性及抗震安全性进行动力反应分析,动力计算中坝体材料及沥青混凝土均采用等效非线性粘弹性模型,计算分析了坝体的加速度反应、动位移反应、大坝的地震永久变形、坝体单元的安全系数的分布规律。结果表明:大坝在地震作用下的动力反应发生了明显的变化;坝体顶部发生了较明显的永久变形,地震最大沉陷量为429mm,为坝高的0.42%;大坝的抗震安全系数基本均大于1,坝体的局部抗震安全性基本满足要求,因此坝体在设计地震作用下是满足稳定要求的。

摘要：混凝土防渗墙是透水和可压缩坝基渗流控制的主要措施。本文从统计分析的角度研究坝基混凝土防渗墙的力学性状。首先收集了43个已建土石坝工程坝基防渗墙实例力学性状监测资料和工程建设信息,建立了防渗墙力学性状实例数据库。在分析防渗墙受力特点的基础上,基于实例资料,对混凝土防渗墙的水平位移、顶部沉降、覆盖层和防渗墙的相对沉降、防渗墙应力特性及开裂性状开展详细的统计分析,揭示了不同力学性状的统计规律和产生机理。在此基础上,进一步讨论了防渗墙的位置、深度、材料以及河谷形状和地基变形特性对墙体力学性状的影响规律,识别影响防渗墙力学性状的主要因素。本文从统计角度揭示防渗墙的力学性状,可为防渗墙的设计和建设提供参考。

摘要：沥青混凝土心墙堆石坝可就地取材,工程造价低,在我国西部强震区被广泛应用。因其工作条件复杂,且筑坝材料具有非线性特性,故其地震安全评价问题一直受到工程界的关注。因此开展地震作用下沥青混凝土心墙堆石坝的可靠度分析具有理论意义和工程应用价值。本文以坝体裂缝作为坝体地震变形破坏的判断依据,将坝体地震变形倾度作为地震安全的控制指标,建立了基于倾度法和中心点法的沥青混凝土心墙堆石坝地震变形可靠度分析方法。以某98 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,进行了地震变形的可靠度分析。结果表明:基于本文沥青混凝土心墙堆石坝地震变形可靠度分析方法,获得的大坝设计基准期内的年计地震变形失效概率py=2.156×10^-6,对应的可靠指标β=4.6,满足规范要求;采用倾度法和中心点法相结合,可以考虑坝体材料分区的影响,获得较为准确的土石坝地震变形失效概率结果,对土石坝具有普遍适用性。本文提出的土石坝坝体地震变形可靠度分析方法,可为沥青混凝土心墙堆石坝抗震设计、地震风险分析以及风险等级的建立提供依据。

摘要：基于等宽缝隙稳定流的运动规律,本文研究建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型.借助该模型,使面板裂缝及其接缝渗流的有限元模拟计算成为可能,从而为面板堆石坝在面板及其接缝发生极端破坏情况下的有限元渗流分析提供了有效的途径.运用该计算模型,通过实例分析,本文还获得了在面板产生大量裂缝情况下(非常工况)面板堆石坝的渗流变化规律.

摘要：在很多情况下面板堆石坝已经成为优选坝型,但其设计很大程度上仍然依赖于工程经验。目前很少有文献基于大量工程实例数据对面板堆石坝的性状展开研究。收集和统计过去50 a已建的87个面板堆石坝的建设信息和性状监测记录,从统计学的角度分析面板坝性状特征。基于工程实测数据对填筑完工后坝顶沉降、面板挠度和应力、竣工时坝体最大沉降进行统计分析和规律总结。重点讨论了堆石母岩饱和状态抗压强度、地基特性、河谷形状和渗流对大坝性状的影响。结果可以进一步加强对面板堆石坝性状的深入理解,同时为面板堆石坝的设计、施工和运行管理提供指导和参考。

摘要：为了支撑大坝优化设计和安全评价,面板堆石坝设计和建设过程中通常要求准确评估大坝的变形特性.变形预测和控制是面板堆石坝建设过程中面临的关键问题.结合门限回归和改进支持向量机算法,建立考虑多因素的面板堆石坝典型变形特性智能预测模型.首先收集87个面板堆石坝工程实例实测数据.在统计综述大坝典型变形规律的基础上,基于多元线性回归理论阐明大坝3个典型变形指标与6个影响因素之间的相互关系,揭示影响面板堆石坝变形的主要因素.考虑实例数据非线性突变和离散性特点,采用门限回归理论按照坝高对实例变形数据进行区间聚类划分.在此基础上,构造一种自适应混合核函数,采用粒子群智能优化算法确定支持向量机主要参数,在不同坝高聚类区间内建立改进支持向量机预测模型.该模型与已有预测模型结果对比分析表明,该模型具有较高的预测精度,可以实现面板堆石坝典型变形特性的准确预测.

摘要：邓肯-张E-B模型能反映堆石料不同围压下的应力变形关系,在混凝土面板堆石坝应力变形数值计算中得到了广泛的应用。本文基于正交试验法,以混凝土面板堆石坝为例,进行了邓肯-张E-B模型参数对坝体竖向位移、上下游水平位移的敏感性分析。研究结果表明:邓肯-张E-B模型参数中的初始体积模量基数、初始内摩擦角、初始弹性模量基数对坝体竖向位移的敏感性相对较大;初始内摩擦角、初始弹性模量基数、破坏比对坝体向上游水平位移的敏感性相对较大;初始体积模量基数、初始内摩擦角、初始弹性模量基数对坝体向下游水平位移的敏感性相对较大;模型参数取值对向上游水平位移的影响最为显著;体积模量指数、摩擦角中的减少值、弹性模量指数对坝体变形计算结果的影响相对较小。本文的研究方法及成果可以为面板堆石坝邓肯-张E-B模型参数选取提供参考。

摘要：我国水电建设正处于流域梯级开发的高峰期,目前已建成和规划了一系列梯级水库群.因流域内各个梯级的库区地质条件、风险设计标准、运行老化程度不同,且不同梯级之间相互影响,使得梯级水库群存在的风险高于单一水库,开展流域梯级水库群风险分析,关系到工程安全和社会公共安全.本文在阐述我国流域梯级开发建设和库群风险特点基础上,对失事风险概率、风险损失评估、风险标准、梯级连溃风险、梯级库群风险处置等方面的研究进展进行了综述,提出流域系统下多源复合风险的组合研究、特定风险组合下的梯级连溃模式和系统失效概率研究、库群联合调度及风险处置措施研究、水库群安全标准的制定等方面将是未来重点研究方向,以期为流域梯级水库的滚动开发、安全运行管理以及风险应急处置提供有价值参考.