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高面板堆石坝面板应力分布特性及其规律 被引量:43
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作者 孔宪京 张宇 邹德高 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期631-639,共9页
准确把握高面板堆石坝静、动力条件下面板高应力区分布特性是保障防渗面板安全的关键问题。本文采用非线性三维有限元方法,以200m高坝为例,系统地研究高混凝土面板堆石坝在填筑和蓄水过程、遭遇瞬时地震及震后面板的高拉与压应力区分... 准确把握高面板堆石坝静、动力条件下面板高应力区分布特性是保障防渗面板安全的关键问题。本文采用非线性三维有限元方法,以200m高坝为例,系统地研究高混凝土面板堆石坝在填筑和蓄水过程、遭遇瞬时地震及震后面板的高拉与压应力区分布特性及其规律,以及坝体几何特征参数对面板高应力区分布的影响。研究结果表明:面板顺坡向高拉应力区集中分布在河谷处岸坡附近及河谷中央(河谷坝段)坝高4/5~2/3范围内,坝轴向高压应力区主要分布在河谷中央竖缝两侧面板之间,据此建议了一系列改善面板应力的工程措施。 展开更多
关键词 面板堆石坝 有限元 面板应力 地震作用 抗震措施
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高面板堆石坝面板应力分析及抗挤压破坏措施 被引量:11
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作者 孔宪京 周扬 +1 位作者 邹德高 徐斌 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期153-158,257,共7页
多座已建高面板堆石坝在运行期或遭遇地震时面板发生了挤压破坏现象。本文采用三维静、动力有限元方法,分析了高面板堆石坝面板的坝轴向应力分布规律,研究了竖缝压缩模量对面板挤压应力的影响。分析表明:满蓄时由于水压力的作用,堆石体... 多座已建高面板堆石坝在运行期或遭遇地震时面板发生了挤压破坏现象。本文采用三维静、动力有限元方法,分析了高面板堆石坝面板的坝轴向应力分布规律,研究了竖缝压缩模量对面板挤压应力的影响。分析表明:满蓄时由于水压力的作用,堆石体对面板产生指向河谷的摩擦力,因此面板的坝轴向应力以压应力为主,最大值发生在河谷中部,面板两岸坝肩局部存在较小的拉应力;地震后大坝发生整体沉陷,导致河谷中央坝顶区域面板的坝轴向压应力最大。随着坝高的增加,运行期和地震期面板的坝轴向压应力均逐渐增大。将河谷中央面板主要受压区的竖缝采用压缩模量较低的填充材料后,能有效减轻面板的坝轴向压应力。 展开更多
关键词 水工结构 抗震性能 应力分析 面板堆石坝 竖缝 挤压破坏 措施
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鱼跳混凝土面板堆石坝三维静力应力变形分析 被引量:7
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作者 吴兴征 周晓光 徐泽平 《中国水利水电科学研究院学报》 2003年第1期75-80,共6页
采用邓肯模型对鱼跳面板堆石坝进行了三维有限元分析,研究软岩填筑层对坝体工作性能的影响,计算了混凝土面板与岩石填筑层的位移和应力及周边缝变形。结果表明:由于受到下游软岩填筑区的影响,坝体最大横断面最大沉降略偏向下游,总沉降... 采用邓肯模型对鱼跳面板堆石坝进行了三维有限元分析,研究软岩填筑层对坝体工作性能的影响,计算了混凝土面板与岩石填筑层的位移和应力及周边缝变形。结果表明:由于受到下游软岩填筑区的影响,坝体最大横断面最大沉降略偏向下游,总沉降量约为坝高的1%。面板周边缝位移的绝对值一般都小于2cm,周边缝的止水设计需注意选择合理的止水形式和填缝材料。由于坝址河谷狭窄,受岸坡约束,三维效应对坝体的应力变形影响较明显,计算结果与原型观测数值相一致。 展开更多
关键词 面板堆石坝 面板周边缝 应力 变形 三维有限元分析.
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公伯峡面板堆石坝施工期面板温度应力研究 被引量:7
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作者 于淼 王瑞骏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期54-58,共5页
 面板堆石坝施工期的面板温度应力是可能导致面板产生表面及贯穿性裂缝的主要应力.结合在建的公伯峡面板堆石坝,考虑影响面板温度应力的各种因素,采用非线性有限元法对施工期的面板温度场和温度应力进行了全过程仿真分析,获得了对面板...  面板堆石坝施工期的面板温度应力是可能导致面板产生表面及贯穿性裂缝的主要应力.结合在建的公伯峡面板堆石坝,考虑影响面板温度应力的各种因素,采用非线性有限元法对施工期的面板温度场和温度应力进行了全过程仿真分析,获得了对面板混凝土施工具有重要意义的研究成果. 展开更多
关键词 施工期 面板 温度应力 混凝土面板堆石坝 公伯峡水电站
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基于HEC-RAS的面板坝溃口模拟研究 被引量:4
5
作者 刘路 谢新生 李饶 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第6期113-115,118,共4页
介绍了HEC-RAS软件的功能,着重分析了面板坝的溃决过程,并对溃口处流量、水位的变化规律进行了初步归纳。通过对面板坝溃决过程的分析研究,提出了一种基于HEC-RAS软件面板坝一维溃决的溃口发展模拟方法。拟定了基于传统方法和此溃口方... 介绍了HEC-RAS软件的功能,着重分析了面板坝的溃决过程,并对溃口处流量、水位的变化规律进行了初步归纳。通过对面板坝溃决过程的分析研究,提出了一种基于HEC-RAS软件面板坝一维溃决的溃口发展模拟方法。拟定了基于传统方法和此溃口方法对大桥水库进行溃坝模拟,得到两种方法下溃口处的水位流量过程数据,对模拟结果进行了对比。结果表明,此溃口模拟方法更适合于面板坝的溃决过程模拟。 展开更多
关键词 HEC—RAS 面板坝 溃口 溃决模拟
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挤压边墙施工法的面板坝有限元计算分析 被引量:3
6
作者 丁林 姚纬明 +1 位作者 李同春 赵开伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第4期68-71,共4页
为深入了解挤压边墙对面板堆石坝结构性态的影响,以某工程面板堆石坝为对象,建立典型断面的平面模型,其中该模型包括非简化的挤压边墙和简化的等效厚度的挤压边墙2个模型。通过非线性有限元计算方法,对比分析了原始施工方法和挤压边墙... 为深入了解挤压边墙对面板堆石坝结构性态的影响,以某工程面板堆石坝为对象,建立典型断面的平面模型,其中该模型包括非简化的挤压边墙和简化的等效厚度的挤压边墙2个模型。通过非线性有限元计算方法,对比分析了原始施工方法和挤压边墙施工方法的大坝应力变形状态;分析挤压边墙取等效厚度的计算是否合理;研究挤压边墙对整体面板和堆石体的应力和变形的影响。通过分析得出,挤压边墙对堆石体影响不大,而且有效地减小了面板在竣工期和蓄水期的挠度变形和应力,使工程更加安全经济。研究成果为挤压边墙施工的推广提供参考。 展开更多
关键词 挤压边墙 面板堆石坝 有限元单元法 应力变形
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面板堆石坝变形计算的一种新型数值方法 被引量:2
7
作者 赵之瑾 徐连民 祁德庆 《水电自动化与大坝监测》 2005年第6期49-51,共3页
针对高面板堆石坝对变形控制要求高的问题,利用中井本构关系模型及其稳定、快速收敛的 欧拉向后应力积分算法,在局部误差和整体误差都得到精确控制的情况下,用弹塑性有限元方法对 面板堆石坝进行有限元分析计算。同时,提出了按设计... 针对高面板堆石坝对变形控制要求高的问题,利用中井本构关系模型及其稳定、快速收敛的 欧拉向后应力积分算法,在局部误差和整体误差都得到精确控制的情况下,用弹塑性有限元方法对 面板堆石坝进行有限元分析计算。同时,提出了按设计阶段和施工阶段分别采用不同的方法确定 模型参数,从而使得选取的模型参数尽可能反映工程实际,提高数值计算精度。 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 弹塑性本构模型 数值计算 模型参数反演
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强震作用下苏家河口面板堆石坝动力响应
8
作者 王乐华 邓华锋 +2 位作者 汤开宇 朱敏 彭云枫 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2014年第6期7-12,26,共7页
为了分析苏家河口面板堆石坝坝体在强震作用下的安全性能,建立了面板堆石坝的整体三维有限元模型和面板、趾板子模型,采用Hardin-Drnevich本构模型,对坝体在强震作用下的动力响应规律进行了详细分析。结果表明,在0.38g的强震作用下,面... 为了分析苏家河口面板堆石坝坝体在强震作用下的安全性能,建立了面板堆石坝的整体三维有限元模型和面板、趾板子模型,采用Hardin-Drnevich本构模型,对坝体在强震作用下的动力响应规律进行了详细分析。结果表明,在0.38g的强震作用下,面板堆石坝的加速度、动位移、动应力以及垂直缝和周边缝的动变形分布符合一般规律,未发现有特殊不利的现象,整体上满足抗震要求,但是坝体顶部振动的"鞭梢"效应比较明显,在3/4坝高以上坝顶区域以及靠近下游坡面处存在较小的拉应力区域。建议加强3/4坝高以上区域面板、坝顶及下游护坡的抗震工程措施,以保证大坝在强震下的安全。 展开更多
关键词 面板堆石坝 三维有限元模型 强震 动力响应 苏家河口
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高面板堆石坝填筑分期断面优化分析研究 被引量:5
9
作者 潘菲菲 王仁超 +1 位作者 张宗亮 李仕奇 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期227-234,共8页
对于高面板堆石坝,填筑分期断面形状和尺寸不仅关系到坝体填筑强度、填筑速度,同时也与坝体沉降变形控制紧密相关。本文综合考虑施工程序、施工强度等施工组织要素和坝体变形控制,构建了高面板堆石坝填筑分期断面优化模型,该模型可以对... 对于高面板堆石坝,填筑分期断面形状和尺寸不仅关系到坝体填筑强度、填筑速度,同时也与坝体沉降变形控制紧密相关。本文综合考虑施工程序、施工强度等施工组织要素和坝体变形控制,构建了高面板堆石坝填筑分期断面优化模型,该模型可以对填筑断面的形状和尺寸进行优化。通过对传统粒子群算法的改进,提出了填筑分期断面优化的异质粒子群算法。工程案例分析表明:该方法具有较好的稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 水工结构 填筑分期断面优化 异质粒子群算法 高面板堆石坝
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西北口堆石坝面板裂缝成因的研究 被引量:40
10
作者 麦家煊 孙立勋 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1999年第5期32-34,共3页
通过对西北口堆石坝面板的应力计算,研究面板产生裂缝的原因.坝体的变形按邓肯E-B模型采用非线性有限元增量法计算,并模仿施工加载过程,分层累计;面板混凝土的干缩应力采用欧洲混凝土委员会建议的CEB/FIB方法计算;混凝土面板温... 通过对西北口堆石坝面板的应力计算,研究面板产生裂缝的原因.坝体的变形按邓肯E-B模型采用非线性有限元增量法计算,并模仿施工加载过程,分层累计;面板混凝土的干缩应力采用欧洲混凝土委员会建议的CEB/FIB方法计算;混凝土面板温度场和温度应力的计算采用有限元方法,模仿施工过程,并考虑混凝土徐变的影响.经计算、对比和分析,得出结论:温度应力和干缩应力是引起面板裂缝的主要原因.由此进一步提出防止堆石坝面板出现裂缝的一些建议. 展开更多
关键词 面板堆石坝 面板裂缝 坝体变形 干缩 温度收缩
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混凝土面板堆石坝流变分析 被引量:38
11
作者 郭兴文 王德信 +1 位作者 蔡新 董利川 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第11期42-47,共6页
建议了一个堆石料流变模型, 给出有限元求解方法. 对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析. 结果表明, 堆石流变性对结构的性态会有比较大的影响, 特别是对面板的应力状态影响很大. 对于分期浇筑面板、分期蓄水的... 建议了一个堆石料流变模型, 给出有限元求解方法. 对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析. 结果表明, 堆石流变性对结构的性态会有比较大的影响, 特别是对面板的应力状态影响很大. 对于分期浇筑面板、分期蓄水的大型面板堆石坝, 考虑施工期堆石的流变性是必要的. 展开更多
关键词 流变分析 混凝土 面板堆石坝 有限元
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我国坝工技术的发展与创新 被引量:34
12
作者 马洪琪 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1-10,共10页
我国水能资源丰富,改革开放以后,水利水电工程建设蓬勃发展,建设了一批标志性工程,坝工技术取得了多项具有世界级水平的创新成果。本文结合重点工程建设,选择混凝土重力坝、高拱坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝、土石坝等坝型最具代表性... 我国水能资源丰富,改革开放以后,水利水电工程建设蓬勃发展,建设了一批标志性工程,坝工技术取得了多项具有世界级水平的创新成果。本文结合重点工程建设,选择混凝土重力坝、高拱坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝、土石坝等坝型最具代表性的工程,对设计、施工、运行中重大技术问题及最新技术创新成果进行系统总结和评述,为后续工程建设提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 水工结构 混凝土重力坝 高拱坝 碾压混凝土坝 面板堆石坝 土石坝
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黄河公伯峡面板堆石坝三维湿化变形分析 被引量:33
13
作者 李全明 于玉贞 +1 位作者 张丙印 沈珠江 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期24-29,共6页
本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据,改进了沈珠江Cw Dw 湿化模型,在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响,在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上,研... 本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据,改进了沈珠江Cw Dw 湿化模型,在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响,在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上,研究了公伯峡面板堆石坝在稳定渗流和尾水位抬升条件下坝体的湿化变形,并进行了湿化模型参数的敏感性分析。 展开更多
关键词 岩土力学 湿化变形 初应变 公伯峡面板堆石坝 有限元法
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紫坪铺大坝汶川地震震害分析及高土石坝抗震减灾研究设想 被引量:27
14
作者 赵剑明 刘小生 +2 位作者 温彦锋 陈宁 刘启旺 《水力发电》 北大核心 2009年第5期11-14,共4页
紫坪铺面板堆石坝作为"5.12"汶川大地震强震区高土石坝的典型,重点总结了其主要震害,包括坝体地震永久变形,面板的脱空与垂直缝挤压破坏和施工缝错台,下游坝坡局部震损,防浪墙等坝顶结构震损,渗漏量变化等;并针对本次汶川地... 紫坪铺面板堆石坝作为"5.12"汶川大地震强震区高土石坝的典型,重点总结了其主要震害,包括坝体地震永久变形,面板的脱空与垂直缝挤压破坏和施工缝错台,下游坝坡局部震损,防浪墙等坝顶结构震损,渗漏量变化等;并针对本次汶川地震土石坝震害的特点,提出进一步开展有关高土石坝抗震减灾设计研究的一些设想,包括土石坝震害及地震资料的调研与获取,高土石坝动力破损特征与地震灾害机理研究,高土石坝地震安全评价与震害评估方法研究,以及高土石坝抗震加固及应急处置措施研究等。 展开更多
关键词 紫坪铺面板堆石坝 汶川地震 地震震害 抗震减灾 研究设想
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紫坪铺面板堆石坝三维有限元弹塑性分析 被引量:28
15
作者 孔宪京 邹德高 +2 位作者 徐斌 周扬 刘京茂 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期213-222,共10页
发展能够合理评价面板堆石坝在施工期、蓄水期与地震期应力与变形的数值分析方法对于面板堆石坝的设计和安全运行具有重要的意义。本文开发了三维弹塑性有限元分析程序,根据紫坪铺筑坝堆石料单调和循环荷载大型三轴试验确定堆石料的广... 发展能够合理评价面板堆石坝在施工期、蓄水期与地震期应力与变形的数值分析方法对于面板堆石坝的设计和安全运行具有重要的意义。本文开发了三维弹塑性有限元分析程序,根据紫坪铺筑坝堆石料单调和循环荷载大型三轴试验确定堆石料的广义塑性模型参数,对紫坪铺面板堆石坝的施工、蓄水过程及汶川地震震害进行了数值模拟,并与实际施工监测和震害调查结果进行了对比。结果表明:数值计算得到的大坝在施工期、地震期的变形,地震后面板应力分布及施工缝错台均与实测结果规律一致。表明采用考虑压力相关性的堆石料广义塑性模型进行面板堆石坝的施工期、蓄水期与地震期的全过程模拟是可行的。 展开更多
关键词 水工结构 弹塑性分析 三维有限元分析 紫坪铺面板堆石坝 全过程模拟
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面板堆石坝模型动力破坏试验与数值仿真分析 被引量:19
16
作者 孔宪京 刘君 韩国城 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期26-30,共5页
通过类比试验方法 ,观察、比较了振动台上面板堆石坝和普通堆石坝的破坏过程及其破坏性态 ,分析了面板对坝坡稳定性的影响。由于堆石颗粒之间以及堆石体与面板之间的位移不连续 ,采用非连续变形分析方法对两种模型坝进行了数值模拟 ,结... 通过类比试验方法 ,观察、比较了振动台上面板堆石坝和普通堆石坝的破坏过程及其破坏性态 ,分析了面板对坝坡稳定性的影响。由于堆石颗粒之间以及堆石体与面板之间的位移不连续 ,采用非连续变形分析方法对两种模型坝进行了数值模拟 ,结果表明 :数值模拟的结果与振动台模型试验的结果很相似 ,从而从模型试验和数值仿真分析两个方面探讨了地震时面板堆石坝的破坏过程及其破坏形态 ,对面板坝的抗震设计提供了依据。 展开更多
关键词 动力破坏 试验 数值仿真 模型试验 面板堆石坝
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高土石坝地震动力反应特性大型振动台模型试验研究 被引量:20
17
作者 杨正权 刘小生 +1 位作者 汪小刚 杨玉生 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1361-1372,共12页
心墙堆石坝和面板堆石坝是目前高地震烈度区高坝建设中普遍采用的两种高土石坝坝型,它们的动力反应特性和抗震性能是水电工程界普遍关注的问题。本文基于双江口高心墙堆石坝、两河口高心墙堆石坝和猴子岩高面板堆石坝等3个实际工程的大... 心墙堆石坝和面板堆石坝是目前高地震烈度区高坝建设中普遍采用的两种高土石坝坝型,它们的动力反应特性和抗震性能是水电工程界普遍关注的问题。本文基于双江口高心墙堆石坝、两河口高心墙堆石坝和猴子岩高面板堆石坝等3个实际工程的大坝大型地震模拟振动台模型试验,对比、分析试验结果,研究高土石坝地震动力反应特性,重点考察了两种坝型(心墙坝和面板坝)地震动力反应特性的异同点。研究表明:高面板堆石坝和高心墙堆石坝均有良好的抗震性能;水库蓄水对两种坝型结构动力特性参数变化的影响规律有所差异;面板对堆石坝上游坝坡的保护作用明显,有效抑制了上坝坡的加速度反应;面板堆石坝虽然抗震性能优良,但对面板相关的设计和施工水平依赖性很强。 展开更多
关键词 高心墙堆石坝 高面板堆石坝 振动台模型试验 动力特性 地震反应 对比分析
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接触面模型对面板与垫层间接触变形及面板应力的影响 被引量:20
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作者 刘京茂 孔宪京 邹德高 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期700-710,共11页
对某在建面板堆石坝进行了三维有限元静、动弹塑性计算,分析了接触面模型对面板与垫层间接触面变形及面板应力的影响。面板与垫层接触面分别采用:双曲线(仅静力计算)、理想弹塑性及广义塑性接触面模型。结果表明:竣工期,3种模型计算的... 对某在建面板堆石坝进行了三维有限元静、动弹塑性计算,分析了接触面模型对面板与垫层间接触面变形及面板应力的影响。面板与垫层接触面分别采用:双曲线(仅静力计算)、理想弹塑性及广义塑性接触面模型。结果表明:竣工期,3种模型计算的面板应力是基本一致的。满蓄期,3种模型计算的面板顺坡向应力分布规律基本一致,但面板坝轴向应力的分布规律和量值有较明显的差别。蓄水时广义塑性接触面模型计算的接触面的应力路径和剪切位移与双曲线和理想弹塑性存在较大的差异。在地震荷载下,理想弹塑性和广义塑性接触面模型计算的地震后坝体残余变形引起的面板顺坡应力基本一致,但面板坝轴向应力差别较大。理想弹塑性模型只有当应力达到峰值时才产生塑性变形,这样会低估接触面的残余变形,不能与坝体残余变形相协调,高估了坝体残余变形对面板应力的影响。广义塑性接触面模型能更好的反映三维条件下接触面的剪胀、剪缩、硬化、软化、循环残余变形及颗粒破碎特性,更符合实际情况。 展开更多
关键词 接触面 弹塑性 面板堆石坝 面板应力
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水布垭面板坝实测沉降分析与土石坝沉降统计预报模型 被引量:19
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作者 王彭煦 宋文晶 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期81-85,101,共6页
本文对水布垭面板坝实测沉降进行整理分析,大坝变形监测仪器工作正常,坝体实测沉降分布规律合理,最大沉降为已填筑坝高的1%,推算填筑堆石体垂直压缩模量达100MPa,坝体填筑质量良好。本文考虑土石料变形的影响因素及材料流变特性,应用统... 本文对水布垭面板坝实测沉降进行整理分析,大坝变形监测仪器工作正常,坝体实测沉降分布规律合理,最大沉降为已填筑坝高的1%,推算填筑堆石体垂直压缩模量达100MPa,坝体填筑质量良好。本文考虑土石料变形的影响因素及材料流变特性,应用统计回归方法建立耦合的指数型坝体沉降统计预报模型,与实测数据拟合很好,预测大坝竣工5年后的沉降略有增加。 展开更多
关键词 水工结构 沉降分析 统计回归 土石坝 水布垭面板坝
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对高面板堆石坝一些问题的探讨 被引量:15
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作者 肖化文 杨清 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期9-12,21,共5页
在高混凝土面板堆石坝的施工和蓄水过程中有时会出现一些问题:如施工期面板的脱空、坝体上部垫层区产生裂缝等;蓄水后期面板变形明显增大和面板顶部变形较大等.这些问题中,有些已被人们关注,有些则在近期才引起注意.从有限元分析的角度... 在高混凝土面板堆石坝的施工和蓄水过程中有时会出现一些问题:如施工期面板的脱空、坝体上部垫层区产生裂缝等;蓄水后期面板变形明显增大和面板顶部变形较大等.这些问题中,有些已被人们关注,有些则在近期才引起注意.从有限元分析的角度,对这些问题进行了初步探讨.分析表明,有的问题难以避免,有的则可采取一定的措施加以避免或减轻. 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 面板脱空 面板变形 有限元
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