摘要：完成基于Cosserat理论Drucker-Prager弹塑性模型在ABAQUS中的二次开发,并进行平面应变条件下单轴压缩的验证,结果表明本模型能保证应变局部化问题的正定性。采用强度储备系数法,模拟重力坝坝基应变局部化渐进破坏过程,对比Cosserat连续体理论与经典连续体理论的计算结果,表明采用Cosserat连续体理论的结果对网格密度不敏感,有限元迭代不收敛对应的强度储备系数有较大幅度的提高。

摘要：基于ABAQUS的UEL自定义单元接口二次开发,采用基于有限元的强度储备系数法模拟重力坝坝基应变局部化的渐进破坏过程,分析比较Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪切模量、软化模量以及内部长度参数对结果的影响。结果表明:在一定范围内,Cosserat剪切模量对模拟结果影响不大;软化模量的取值在一定范围内,渐进破坏过程基本相同,当达到某一定值时,计算在坝基塑性屈服区未贯通时即迭代不收敛,当其绝对值进一步增大时,降低坝基抗剪断强度的过程中软弱夹层未屈服,与实际不符;内部长度参数的取值不同,对渐进破坏过程塑性屈服区的发展影响不大。

摘要：大渡河沙坪二级水电站弃渣场位于坝址右岸下游沟内,施工期排水渠的浆砌石底板受挤压出现了隆起破坏,顶部出现了略成弧形分布的裂缝。为此,开展了初步分析及稳定性计算验证。结果表明:(1)由于挡墙基础第(5)-1层(即含碎石黏土层)未按要求进行挖除等因素,在经历连续降雨后,墙后土压力和水压力均明显增大,造成了挡墙失稳;(2)位于渣场下部的第(5)-1层及无用料土体物理指标较差,在经历连续降雨后,渣场发生了整体蠕变。根据分析验证结果,经过计算,制定了有针对性的措施,即采用削坡压脚及在沟口布置抗滑桩能保证渣体的稳定;另采用疏通排水、钢筋混凝土结构等措施能解决挡墙的稳定问题。

摘要：采用有限单元法模拟岩土工程中的应变局部化问题时,存在有限网格尺寸敏感性和网格锁定等问题,通过引入Cosserat连续体理论作为正则化机制,提出基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型,采用Euler向后隐式应力更新算法,利用ABAQUS的二次开发功能进行数值实现,通过单轴压缩数值模拟验证模型和程序的可靠性及有效性,探究弯曲特征长度与剪切带宽度之间的关系,并建议材料弯曲特征长度的取值标准。分别采用经典弹塑性模型和基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型进行重力坝三维抗滑稳定分析,经典弹塑性模型具有明显的网格依赖性,采用较疏的有限元网格计算会高估实际抗滑稳定性,而基于Cosserat理论的Mohr-Coulomb弹塑性模型在不同密度有限元网格上的抗滑稳定安全系数和滑移模式基本一致。

摘要：沙坪二级水电站泄洪闸由于工作弧门的水推力巨大,闸墩采用预应力结构,锚块采用梯形断面,在锚块上游侧伸出一小牛腿与闸墩相连。主锚索在立面上呈扇型布置,共布置5层,其中单个边墩布置3排、单个中墩布置4排;次锚索布置3排,每排4根。采用三维有限元法对泄洪闸预应力闸墩进行了分析。结果表明:泄洪闸结构具有相当的刚度;应力分布符合一般规律,且大部分区域的应力水平较低,在混凝土的抗拉强度及抗压强度设计值之内;预应力体系布置与吨位选择合理。

摘要：哥斯达黎加圣巴勃罗水电站(San Pablo)坝址地震烈度高。重力坝坝基分布F_(1)断层,宽度大(6~7 m),组成物性状差,压缩性好,为Ⅴ类岩体,可能对大坝的稳定应力和变形产生不利影响。对断层力学特性进行了分析,采用三维有限元方法对3号导流底孔坝段坝体坝基的应力、变形进行了计算。通过不处理、假定无断层及不同置换深度的敏感性分析,论证了断层处理的必要性及置换处理深度,并进行断层塞结构和配筋设计。相关成果可为类似工程设计提供借鉴。

摘要：采用基于非线性有限元理论的强度储备安全系数法,对观音岩重力坝坝基的深层抗滑稳定进行了研究。通过塑性屈服区的发展过程,得到坝基的渐进破坏过程、可能的失稳模式以及强度储备安全系数,并根据《混凝土重力坝设计规范》(DL5108-1999)采用基于分项系数的刚体极限平衡法对坝基抗滑稳定进行了核算,各坝段的深层抗滑稳定安全系数均大于1.0,满足规范要求;结果表明大坝坝基深层抗滑稳定是有保证的。

摘要：沙坪一级水电站泄洪闸工作闸门总推力较大,泄洪闸闸墩采用预应力结构。为评价该预应力泄洪闸闸墩在施工和运行过程中的安全性,以^(#)3~^(#)4闸室为例,采用三维有限元方法进行静力计算,采用振型分解反应谱法进行动力计算,得出泄洪闸在不同工况下的位移应力结果。计算结果表明,沙坪一级水电站泄洪闸位移应力分布符合一般规律,预应力效果显著,结构布置合理。最后根据闸墩、锚块、底板在静力工况下的应力分布特点,确定受拉钢筋的布置方式,采用应力图形法分别计算泄洪闸各部位配筋量,为结构钢筋布置提供依据。

摘要：大型河床式水电站泄洪消能一般具有大单宽流量、低水头、低佛氏数、高淹没度及上、下游水位变幅大等特点,对泄洪闸闸室及下游消能防冲设施内的流态影响较大,可能威胁闸室和下游的安全,故对泄洪闸闸门运行调度方式的要求高。对此,结合大渡河沙坪二级水电站,深入系统研究了大型河床式水电站泄洪消能及闸门运行调度方式。通过水工模型试验,研究了宽顶堰+护坦+海漫的泄洪消能方式,并提出了永久运行的闸门运行调度的均开原则及各工况下的调度方式。实际运行检验证明,泄洪消能及闸门运行调度方式效果好,对类似工程有一定借鉴意义。

摘要：采用基于非线性有限元的强度储备系数法,分析了某水电站河床坝段坝基抗滑稳定性。通过塑形屈服区判断可能的失稳模式及相应的强度储备系数,综合评价了大坝坝基的整体稳定性。对比坝下陡倾角横河向F12及F2断层置换处理前后的坝基稳定强度储备系数,分析了下断层对大坝稳定的影响及置换处理的必要性。结果表明,对大坝下游F12及F2断层进行置换处理能有效提高坝基稳定性。