教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-12-0083)
- 作品数：17 被引量：193H指数：10
- 相关作者：邹德高孔宪京刘京茂周扬张宇更多>>
- 相关机构：大连理工大学中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金地震行业科研专项更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学更多>>
- 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：18
- 2015年
- 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。
- 刘京茂孔宪京邹德高
- 关键词：接触面弹塑性面板堆石坝面板应力
- 地震波倾斜入射对土石坝动力反应的影响被引量：10
- 2014年
- 为研究土石坝在地震波倾斜入射时的动力反应,采用粘性人工边界及其对应的等效荷载地震动输入方法,对某典型土石坝有限元模型,分别计算了SV波和P波以不同角度、不同方向入射时的坝体动力反应,探讨了坝顶加速度放大系数随入射角度的变化规律。结果表明,随地震波入射角度的变化,坝顶加速度反应存在明显的差异,且在入射角度较大时表现得更加显著,说明行波效应的影响增强;此外,地震波自上、下游两侧入射时的结果截然不同。因此,在土石坝抗震设计及安全评价中,考虑地震波倾斜入射以及行波效应的影响是十分必要的。
- 张树茂周晨光邹德高孔宪京
- 关键词：土石坝倾斜入射等效荷载
- 近断层脉冲型地震动作用下面板堆石坝的动力响应被引量：19
- 2017年
- 越来越多的高土石坝正在西部地区建设或规划中,其中许多位于发震断裂带附近,遭遇近场强震的概率随着大坝数量的增加而增加,近断层脉冲型地震动作用下大坝地震响应特性亟待研究。本文选取10组台湾集集地震实测加速度时程,结合200 m级的面板堆石坝开展动力有限元分析,研究脉冲和非脉冲地震动作用对面板堆石坝的加速度、水平位移以及面板顺坡向应力的影响。结果表明,与非脉冲型地震动相比,脉冲型地震动对大坝堆石体的水平位移和面板顺坡向应力的影响较大,影响程度随着PGV/PGA(地面峰值速度/地面峰值加速度)的增大而增大。因此,在高地震区修建高土石坝时应对脉冲型地震进行专门研究,综合评价大坝的地震安全性和极限抗震能力。
- 邹德高韩慧超孔宪京周扬
- 关键词：近断层面板堆石坝地震动响应
- 混凝土防渗墙变形与应力分布特性被引量：11
- 2017年
- 以建于覆盖层上的土石坝为背景,对80m深覆盖层上的沥青混凝土心墙坝进行填筑和蓄水三维有限元数值精细模拟,采用非协调元模拟防渗墙单元以更精确地描述其弯曲变形模式.分析不同加载时段防渗墙的变形规律,并讨论墙体应力分布规律及其拉应力产生演化机理.结果表明:满蓄期,防渗墙岸坡附近的弯曲变形较大,是较危险部位,墙体下游侧的岸坡附近处于受拉状态.弯曲引起的墙体下游侧拉应力与下游墙面的夹角基本小于30°,且在下游墙面的投影偏向坝轴向.改善下游侧覆盖层土体特性能有效降低该区域的拉应力.研究成果可为深厚覆盖层中防渗墙的合理设计提供参考.
- 余翔孔宪京邹德高
- 关键词：深厚覆盖层混凝土防渗墙三维有限元拉应力
- 沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析被引量：21
- 2014年
- 针对沥青混凝土心墙均质坝,运用非线性三维有限元法进行静动力分析.对大坝填筑与蓄水阶段分别进行模拟,并计算了沥青混凝土心墙坝动力响应,分析了坝高、动剪切模量、地震峰值加速度及地震波对心墙最大动剪应变的影响,总结了心墙应力与变形、动剪应变分布规律.结果表明:静力状态下,尤其是满蓄期,应重点关注心墙坝肩处、顶部和底部区域,且高心墙处于更不利的应力与变形状态.地震作用下,动剪应变最大值发生在河谷中央心墙顶部区域,但动剪应变幅值较小,一般不超过0.5%.
- 孔宪京余翔邹德高周扬
- 关键词：沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析
- 筑坝堆石料邓肯-张模型参数确定方法的改进被引量：4
- 2016年
- 针对目前常用的邓肯-张模型参数整理方法计算的初始模量离散等问题,进行了4组堆石料大型三轴试验研究,建议了一种新的模型参数整理方法。试验结果表明:ε_a/q-ε_a(ε_a为轴向应变,q=σ_1-σ_3为偏应力)的试验点在低应力水平和高应力水平有明显偏离直线关系的趋势,导致目前常用的参数整理方法计算的初始模量离散性较大。考虑到坝体关注的主要应力水平在75%以下以及低应力水平受装样引起的超固结的影响,建议根据应力水平50%和75%两点求取初始模量和破坏比;破坏比R_f并非常数,R_f随围压σ_3的增大逐渐减小,且lg(R_f)与lg(σ_3/pa)呈良好的直线关系。反演结果表明,在邓肯-张模型中考虑围压水平对R_f的影响,能更好的反映较高围压范围条件下堆石料的应力应变特性,建议当进行超高土石坝静力分析时应考虑R_f的围压相关性。
- 刘大康刘京茂孔宪京邹德高
- 关键词：堆石料三轴试验邓肯-张模型初始模量
- 西域砾岩砂砾料沥青混凝土心墙坝湿化变形数值分析被引量：10
- 2015年
- 我国新疆地区广泛使用西域砾岩砂砾料作为筑坝材料,由于西域砾岩砂砾料浸水后易软化、崩解,大坝蓄水后的湿化变形分析成为工程界广泛关注的问题.联合广义塑性模型和西域砾岩砂砾料湿化模型,对某沥青混凝土心墙坝进行了湿化变形有限元分析.结果表明:广义塑性模型和西域砾岩砂砾料湿化模型能够很好地反映大坝湿化变形及应力分布规律;上游蓄水湿化使坝体向上游方向的水平位移和沉降都增大,最大水平位移由竣工时的1.5cm增至22cm左右,最大竖向沉降由竣工时的0.17%坝高增至0.53%坝高,筑坝料的湿陷使心墙的变形也增大;西域砾岩砂砾料的湿化变形明显大于花岗岩堆石料,最大竖向沉降是花岗岩堆石料的近3倍,其湿化造成坝顶上游侧出现局部拉应力区,有可能导致坝顶出现裂缝.因此,在新疆干旱地区采用西域砾岩砂砾料筑坝时考虑蓄水时的湿化影响是十分必要的.
- 邹德高杨小龙刘京茂孔宪京周扬
- 关键词：湿化变形
- 混凝土面板坝面板动力损伤有限元分析被引量：12
- 2014年
- 联合采用混凝土塑性损伤模型和堆石料弹塑性本构模型,建立了面板堆石坝弹塑性动力分析方法,研究了地震荷载作用下混凝土面板的损伤发生和发展过程。计算结果表明:地震时,在0.65H(H为坝高)附近顺坡向拉应力最大,面板首先在该部位出现损伤,同时由于鞭稍效应,0.85H面板附近也出现损伤;采用损伤模型,损伤部位的面板出现软化,应力得到释放,计算结果比线弹性模型更加合理;采用塑性损伤模型可以反映混凝土面板渐进破坏过程,通过损伤变量可以清晰地了解面板的损伤分布和薄弱环节。此研究成果可以为进一步开展混凝土面板堆石坝极限抗震能力及抗震措施分析提供有效手段。
- 孔宪京徐斌邹德高单其宽胡志强
- 关键词：混凝土面板堆石坝弹塑性分析本构模型
- 粗粒料广义塑性模型对不同应力路径适应性研究被引量：10
- 2013年
- 结合两种不同岩性的粗粒料在等σ1、等σ3、等p以及等应力比应力路径下的大型三轴试验和侧限压缩试验成果,研究了粗粒料广义塑性模型对不同应力路径的适应性.结果表明:广义塑性模型很好地反映了粗粒料变形的应力路径相关性.同时根据Roadford坝坝料的三轴试验结果得到的模型参数,对大坝进行了有限元数值模拟,计算得到的大坝填筑后的变形与实际监测结果吻合较好.表明广义塑性模型也能较好地反映土石坝施工期应力路径对坝体变形的影响.
- 邹德高付猛刘京茂孔宪京
- 关键词：粗粒料应力路径三轴试验
- 沥青混凝土心墙坝心墙与基座模型抗震试验研究被引量：6
- 2013年
- 沥青混凝土心墙坝心墙与基座的连接型式对坝体防渗性能有着重要影响.针对沥青混凝土心墙坝心墙与基座的两种不同接头型式(弧形和水平接头),精心设计了其他条件均相同的振动台模型类比试验,利用高速高清相机记录整个振动过程,采用PIV图像分析方法研究两种接头型式心墙与基座间的错动、心墙的倾斜以及接头处防渗性能的差别.采用动力有限元法对物理模型进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行印证.结果表明:弧形接头沥青玛蹄脂层的错动比水平接头的小,而心墙倾斜度比水平接头的稍大;随着沥青玛蹄脂层厚度的增加和心墙两侧压力差的增加,错动和倾斜逐渐增大.数值模拟分析与物理模型试验结果定性上一致.
- 孔宪京许诏君邹德高徐斌周晨光
- 关键词：沥青混凝土心墙接头型式错动防渗
