【摘 要】
:
随着坝工技术的发展,土石坝以其自身具有就地取材、对地形及地质适应性强、施工灵活且速度快、造价低等优点,在世界坝工建设中应用最为广泛,且随着近年来施工机械、岩土力学及计算理论和技术的发展,加之筑坝材料的使用范围被放宽,进而工期大大缩短,使得土石坝成为当今世界坝工建设中发展最快的一种坝型。对于土石坝来说,土体通常同时承受应力变形和渗流作用,土体受力变形导致其渗透性变化,渗透性的变化又将改变渗流场,渗流
论文部分内容阅读
随着坝工技术的发展,土石坝以其自身具有就地取材、对地形及地质适应性强、施工灵活且速度快、造价低等优点,在世界坝工建设中应用最为广泛,且随着近年来施工机械、岩土力学及计算理论和技术的发展,加之筑坝材料的使用范围被放宽,进而工期大大缩短,使得土石坝成为当今世界坝工建设中发展最快的一种坝型。对于土石坝来说,土体通常同时承受应力变形和渗流作用,土体受力变形导致其渗透性变化,渗透性的变化又将改变渗流场,渗流场的变化进而对土体的受力变形施加影响,这种相互作用、相互影响的特性,即渗流-变形耦合作用。而土体的渗流-变形耦合作用通常就是导致土石坝工程失事的主要原因,因此,土体渗流-变形耦合作用的研究对实际工程具有重要的意义。本文通过建立理想均质土坝计算模型,结合有限元分析软件Auto BANK和邓肯-张E-B模型,首先对其进行渗流场的分析,揭示了坝身材料为不同初始渗透系数条件下稳定、非稳定渗流的一般规律。其次,将所得渗流场叠加到其应力场,进行稳定、非稳定状态下的渗流-变形耦合计算并分析其变化规律。再建立理想心墙坝计算模型,同样对其进行渗流-变形耦合计算,对比分析均质坝与心墙坝的耦合结果。再以理想均质坝为原型,结合前人的研究成果,得出土体渗透系数k随时间t变化的结果,并拟合相应的函数公式。最后,结合两河口高心墙堆石坝工程实例,采用拟合的函数公式计算其心墙料渗透系数的变化,与不考虑心墙料渗透系数变化的计算结果进行对比,并得出一定的规律和结论。如下所示:(1)通过稳定渗流及相应的渗流-变形耦合计算得出,理想均质坝坝身材料渗透系数不论多大,其所得最终渗流及渗流-变形耦合结果一致,表现为水压、水头及浸润线的分布相同,仅单宽渗流量和稳定渗流流速随渗透系数呈线性正相关变化;水平位移、竖向沉降量、大小主应力及应力水平的分布相同。(2)通过非稳定渗流-变形耦合条件下的计算可知,均质坝坝身材料渗透系数不变时,其非稳定过程中的所有要素均在水位上升期变化较快,水库满蓄水后变化速率逐渐减慢直至稳定,例如水压、总水头、浸润线、位移变形、大小主应力等要素。改变均质坝坝身材料的渗透系数分别计算时,得出所有要素的变化速度随渗透系数减小而减小,达到稳定状态的时间也更久。(3)对理想心墙坝的计算分析可以得出,其水压的变化主要发生在心墙内部,浸润线的抬高变化主要发生在水位变化期间,高水位之后这种变化将变得相对缓慢,直至稳定;从心墙坝竣工期及稳定状态的变形结果均可明显观察到心墙的“拱效应”现象,这是由于心墙与坝壳堆石料的变形不一致、不协调。(4)结合前人建立的粘性土渗透性变化数学模型,以理想均质坝为计算基础,得出在整个非稳定渗流过程中,其坝身材料渗透系数总体呈现出迅速减小再逐渐减小收敛于某一稳定值的变化趋势,并拟合得到渗透系数k与时间t的函数关系式。(5)以两河口高心墙堆石坝为例,进行考虑心墙粘性土渗透系数改变的计算,通过对比蓄水期末及稳定状态时心墙粘性土k不变、k变化的计算结果发现,心墙粘性土考虑渗透系数变化的计算结果更加合理。
其他文献
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,简称FSW)作为新兴的固态焊接技术解决了轻质合金焊接问题。钩状缺陷是搅拌摩擦焊搭接接头的固有缺陷,隧道缺陷是常见的焊接工艺缺陷,两种缺陷都可以影响接头的疲劳强度。本文以含隧道缺陷的6061-T6铝合金FSW搭接接头为研究对象,对其进行了恒幅和两级变幅疲劳测试,结合有限元仿真分析探讨其疲劳性能及疲劳寿命问题。论文主要研究内容有:1.对FSW搭接
城市边缘乡村是人地关系历时性演变的空间产物。城市边缘是城市的生长边界,也是国内大多数边缘乡村的消亡边界。城市的无序扩张挤压了乡村的生产和生活空间,加剧了乡村人地关系矛盾,造成了城市边缘乡村空心和空废的低迷现状。面对我国城市边缘乡村的失落和凋敝,亟须合理有效的乡村设计介入。本论文以人地关系视角研究昆明城市边缘乡村空间,通过描述一段时间内人类行为与自然和人文环境的相互作用下的城乡关系变化,挖掘昆明城市
地图数学基础是地图科学性和精确性的重要体现,是地理信息空间基准的重要内容。地图数学基础主要涉及大地坐标系统、地图投影系统、陆地高程基准、海洋深度基准以及与之相关的地图分幅、编号、分带等多种因素。世界各个国家(地区)的地图数学基础纷繁复杂、类型众多。立足周边国家(地区)并逐步面向全球,开展地图数学基础分析与转换研究是统一多源数据的空间基准,最大限度、最有效地利用各国测绘成果与资源的基础性工作,也是未
地理信息服务(GIServices)是解决数据共享的有效途径,三维模型是实现空间信息三维可视化的有效方式,本文将二者结合起来,研究了以提供三维模型数据为主要内容的三维模型服务,实现了在网络环境中三维模型的共享和可视化应用。首先,论文在深入研究了地理信息服务理论的基础上,阐述了三维模型服务和多粒度服务机制的相关理论,比较分析了基于Web Services和基于WCF构建服务的技术要素和特点,确立了采
背景:糖尿病肾病(Diabetic kidney disease,DKD)是糖尿病最常见的微血管并发症之一,已成为我国慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)的首要病因。但由于糖尿病肾病发病机制复杂,进展迅速,目前关于糖尿病肾病的研究仍缺乏突破性进展,关于糖尿病肾病的发生机制、能反映疾病进展的新型生物标志物,以及治疗的新靶点一直是肾脏病领域研究的热点和难点。随着基因测序技
以图的谱来刻划图的结构性质是图的谱理论中重要的研究问题之一。一方面图谱在量子化学、信息科学等学科中均有一系列的重要应用。另一方面图谱理论发展的同时也促进和丰富了图论和组合数学本身的研究,谱技巧已经成为图论和组合数学研究中一个重要的工具。Cvetkovic指出了图谱理论中进一步研究的十二个方向,其中之一就是利用图的谱对图进行分类和排序,此后各图类依谱、特别是依最大特征值的排序问题被大量地研究,就单圈
地图出版是地图制图学、图形图像处理技术以及出版印刷技术的交叉部,它既要考虑到地图制图的各种规范,又必须兼顾印刷出版的规律。到目前为止,制图和出版还是两个独立的工序,地图数据必须在两个平台之间切换。开发一个与前端制图系统无缝衔接的地图出版系统势在必行。 地图出版系统的开发是一项复杂的系统工程。与传统软件设计方法关注具体算法和数据结构相比,软件体系结构方法关注的是系统的宏观结构和整体性能。
本文借鉴工作流以及工作流管理系统的应用范畴,设计开发出“数字地图生产管理系统”(DMPMS)。该系统的体系结构基于J2EE平台的主要技术,并且引入Java当前流行的软件开发包来实现系统有关功能,经过实践取得了满意的效果。通过本系统的实践介绍了工作流技术应用、J2EE体系结构,仔细研究了有关GIS功能模块、EJB的设计与开发,并且对数据库表对象的持久化等进行了开发实现。论文的基本内容包括: 1