摘要：鉴于堆石坝材料参数反演分析问题的复杂性,在BP神经网络反分析的基础上,利用均匀设计理论构造参数样本,结合有限元分析,对水布垭面板堆石坝主、次堆石料的邓肯E-B模型参数进行反演分析。为了验证反演结果的可靠性,再利用反演分析结果,重新进行有限元计算,将计算得到的坝体沉降位移值与实际监测值相比较,结果显示,有限元计算位移值符合大坝变形的基本情况,反分析结果满足精度要求。说明利用均匀设计结合BP神经网络的反分析方法,可以减少堆石坝材料参数反演分析中网络学习的样本数量,提高反分析效率及准确性。

摘要：在大坝地震响应分析中如何考虑淤砂层,以及淤砂层对大坝的地震响应影响如何,是目前混凝土坝抗震分析和设计中需要进一步研究的问题。将库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用当做波动散射问题,采用广义饱和多孔介质统一计算框架分析库水(流体)、淤砂层(饱和多孔介质)、坝体与坝基(固体)间的耦合。研究了一种考虑库水可压缩性与淤砂层影响的库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用的高效分析方法,并通过自编程序实现了该方法。以Koyna重力坝为对象,以脉冲P波和SV波为输入,给出了库水-坝体-坝基体系不同时刻的波场快照,分析了其波场特征。设计了不同淤砂层厚度的4种工况,对比分析了4种工况下坝体的位移、加速度和最大应力,研究结果表明:库底淤砂层对坝体位移影响很小,但对坝体各点加速度和最大应力有减小作用,并且随着淤砂层厚度的增加,作用会增强。

摘要：环氧树脂材料固化后脆性大、韧性差,表面容易发生老化、龟裂、剥落等问题,难以保护混凝土应对海工环境等复杂的工况。设计、制备了不同体系的聚氨酯/环氧树脂(PU/EP)复合材料,以PU/EP复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击韧性作为评价指标进行了正交实验,结合响应面分析法确定了PU/EP复合材料的最佳制备配方为:PU预聚体原材料n(OH-)∶n(NCO-)的摩尔比(Molar ratio of n(OH-)∶n(NCO-),R)为1、PU掺量为15wt%、制备温度为80℃。研究结果表明:聚氨酯(PU)和EP交联效果良好,PU/EP复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击韧性较纯环氧树脂分别提高37.61%、52.21%、47.07%。随着PU掺量的增加,材料中柔性长链段的比例增大,形成二级网络的区域增大,分子间的配位作用以及软连段的增加极大提高了材料的力学性能,并且PU/EP复合材料的硬度和弹性模量有一定程度的降低。

摘要：堆石混凝土是一种高度采用机械化施工的筑坝技术,目前堆石混凝土重力坝因保守设计通常设置较多横缝,会导致施工仓面窄、机械转动半径小等问题。打鼓台重力坝创新采用少设横缝的设计,中间坝段是目前最长堆石混凝土重力坝段,长134 m,水库已成功蓄水运行3年多。为掌握打鼓台重力坝的蓄水运行安全状态,该文结合大坝温度、渗压、位移监测结果和有限元仿真计算分析,开展大坝在不同荷载下的工作性态演化规律研究。结果表明:蓄水运行后,坝体的温度与渗压均处于正常范围,中间超长坝段无明显开裂或渗水现象,大坝运行状态良好。堆石混凝土绝热温升低,打鼓台超长坝段的最不利位置温升也不超过10℃,因此可适当放宽重力坝坝段长度,但建议靠近坝基的大仓面避开高温季节浇筑,以控制混凝土入仓温度、减小施工期温度应力。与普通坝段工况相比,超长坝段的应力状态基本满足要求,空库或蓄水状态下最大局部应力约2.5 MPa,上游防渗层宜设置钢筋网和短缝;越冬期超长坝段的上游面水位以上部位和下游面存在高拉应力;不分横缝整体浇筑重力坝需考虑坝体端部应力大问题。在蓄水超载工况下,即使超载倍数达10.0,坝体也尚未出现上下游贯通性屈服破坏,可以看出大坝的超载安全度与稳定性较高。该文可为今后堆石混凝土重力坝的结构设计与安全评价提供科学指导。

摘要：设计了一种探究“管片–自密实混凝土(SCC)–钢管”叠合式衬砌结构横向力学行为与变形特性的大型足尺试验方法,初步揭示了叠合式衬砌结构在非均匀外载下的变形及力学响应规律;结合三维精细化有限元模型,探讨了栓钉布设、衬砌类型、侧压力系数等因素对结构承载机理的影响。结果表明:在非均匀外载作用下叠合式衬砌的环向应力相比分离式衬砌较小,变形呈现“横椭圆”模式,且随荷载非均匀性增加,其变形规律越显著;栓钉布设有效地增强了钢管–SCC的界面性能,但对结构环向应力影响甚微。

摘要：采用摩尔-库仑弹塑性模型的有限元分析方法和岩体开挖卸荷理论,并考虑地应力对隧洞的作用机制,建立丹巴水电站双洞四机引水隧洞软岩段三维开挖大型三维模型并进行岩体力学计算,分别以不同的掌子面推进深度进行开挖,从洞口开挖至一定深度。统计不同掌子面推进深度下各步开挖不同关键点处的位移变化情况,进行比选,建议工程实际应当选用的最佳掌子面推进深度;在该推进深度下,统计不同洞段不同位置的各向位移预留量,为超前支护的必要性提供依据和超前支护的施工提供数据支持,以保证工程施工的顺利进行,为后续类似工程设计提供参考。

摘要：针对大坝质量安全检测的问题,设计开发了一种基于视觉机器人的大坝水下表面裂缝检测系统,主要对其系统方案进行了设计,包括系统硬件平台、软件平台及信号传输方法,在此基础上,开发了裂缝自动检测算法,并通过实验进行了验证.结果表明,本文所提供的方法能有效地检测出不同类型的大坝水下表面裂缝,可为大坝水下表面裂缝巡检提供详细的技术指导,提高了大坝安全预警系数.

摘要：蒸散发是湿地水文过程重要组成部分,影响着湿地的水文生态系统。以若尔盖湿地为研究区,基于湿地及其周边6个气象站1963-2013年逐日气象观测资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式估算了站点与湿地的潜在蒸散量(ET0),并分别从趋势性、突变性以及周期性角度分析了ET0的时空演变特征,进一步探讨了ET0与其主要影响因素的关系。结果表明,若尔盖湿地季节和年际ET0在时间尺度上均表现出增加的趋势,其中夏、秋季和年际尺度下,增加非常显著;在空间尺度上,表现出不同程度的增加趋势,其中增加非常显著的地区,在秋季表现为整个区域,年际尺度下则贯穿于整个东、西部;同时,若尔盖湿地呈现出较为明显的暖干化的趋势。春、冬季和年尺度ET0的突变年份均为2002年,而夏季和秋季则分别在1988年和1997年左右发生突变;春、夏、秋季以及年际尺度下,ET0变化的第一主周期可能为28年,冬季则为22年;此外,春、秋、冬季以及年尺度下,ET0的第一影响要素以温度为主,夏季则为日照时数。不同站点间,以冬季若尔盖和红原站最为突出,相对湿度为ET0的第一主要影响因素。研究以期为进一步探讨若尔盖湿地气候与生态环境的变化提供科学依据。

摘要：流变对工程岩体的长期变形稳定具有十分重要的影响,但目前关于卸荷流变的试验研究中通常只考虑恒轴压卸围压的应力路径,与隧洞开挖过程中围岩的应力调整过程存在一定的差距。以砂质泥岩为试验研究对象,设计进行了加轴压卸围压和恒轴压卸围压条件下的分级卸荷流变试验。试验结果表明:恒轴压卸围压和加轴压卸围压方案下岩样的流变变形趋势总体一致,但相同初始围压条件下,加轴压卸围压试样破坏的围压相对较高,偏应力相对较大,但长期强度与破坏应力的比值相对较小;在围压卸载至岩样临近破坏时,加轴压卸围压方案下岩样的流变应变增长速率明显较快,试样破坏的更加突然;恒轴压卸围压条件下岩样的破坏形态相对简单,一般只存在一条完整的剪切破坏面,而加轴压卸围压条件下岩样的破坏形态要复杂得多,除了控制性的剪切破坏面之外,还伴随有一定数量的次生剪裂纹和张拉裂纹,而且初始围压越大,试样的次生裂纹越多。因此,在隧洞围岩长期变形稳定分析过程中,单纯的恒轴压卸围压流变试验不能满足工程实际需求,应该尽量丰富岩石力学试验的应力路径,以便较好地模拟工程岩体应力的实际变化过程,研究成果为隧洞围岩的长期变形稳定性研究提供了较好的研究思路。

摘要：反滤层是保证心墙防渗体渗透稳定安全的第一道防线,对保证土石坝的安全运行至关重要。通过颗分、相对密度、接触冲刷、管涌、裂缝冲刷、接触流失等大量试验,分析了山西水库心墙反滤层设计级配的反滤和排水特性。在确保反滤抗渗安全的前提下,研究了适当加大设计级配上下包线区间的可能性,提出新的级配上下包线,并通过试验进行了验证。研究表明:原反滤层设计级配曲线符合保土和排水减压的要求;优化后的反滤层级配曲线也能够满足规范要求,且级配区间大,施工难度低,工程投资节省,更具优势。