曹学兴
- 作品数：30 被引量：131H指数：7
- 供职机构：武汉大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学一般工业技术文化科学更多>>
- 拱坝坝基加固的三维数值模拟被引量：4
- 2008年
- 天然的坝基中总是存在不同程度的地质缺陷,坝基的加固处理是大坝建设的重要内容。应用三维有限元数值模拟方法,采用模拟岩石体渐进破坏过程的超载法和强度折减法,对含软弱夹层的拱坝坝基在加固前后的安全度给出了定量的结果,对加固措施的效果作出了定量的评价,并根据计算对比分析对加固设计进行细部优化,使其达到最佳效果,可为坝基加固处理设计提供直接依据。研究表明,通过采用有限元数值模拟方法,对坝基岩石体的安全性可以定量地做出评价,具有明显的优越性。
- 彭云枫何蕴龙曹学兴
- 关键词：坝基软弱夹层数值模拟
- 高水头竖井式溢洪道结构动力分析被引量：3
- 2009年
- 竖井式溢洪道是一种具有突出工作特性的高水头河岸式泄水建筑物,在我国西部高山峡谷地区水电资源开发的进程中发挥着越来越重要的作用。为了评价竖井式溢洪道竖井段的抗震安全性,运用三维动力有限元技术,采用振型分解反应谱法对金平水电站竖井式溢洪道竖井段的应力变形等动力反应特性及其稳定性进行了计算分析,并分析了竖井背面岩体对竖井动力特性的影响。计算结果表明:结构的位移和应力情况在地震荷载和一定的约束条件作用下表现出一些特定的规律,位移和应力值均满足结构安全性的要求;竖井的整体稳定性满足要求;竖井背面岩体对提高竖井的抗震性能有一定的帮助作用。
- 曹学兴何蕴龙彭云枫
- 关键词：竖井高水头动力分析应力变形
- 喷锚支护措施对地下厂房洞室群整体稳定性影响被引量：8
- 2012年
- 喷锚支护措施由于其诸多的优点,在地下工程中得到了广泛的应用。以隐式杆单元模拟锚杆,以壳单元模拟混凝土喷层,采用3维非线性有限元技术,分析冗各水电站地下厂房工程中喷锚支护措施的作用。通过计算得到了喷锚支护措施对围岩应力变形及塑性区的影响;利用强度折减法对地下厂房洞室群的整体稳定性进行计算分析,得到无支护措施情况和喷锚支护时洞室整体稳定性,从而评价支护措施对洞室群整体稳定性的影响。通过3维弹塑性有限元计算分析得到:喷锚支护措施可以有效地限制围岩的变形和塑性区的发展,可以在一定程度上改善围岩应力状态,避免应力集中,使洞室群整体稳定安全系数由1.8提高为2.5,有效提高了地下洞室的整体稳定性。
- 曹学兴何蕴龙袁帅
- 关键词：地下厂房喷锚支护围岩稳定塑性区
- 考虑时空互补性的水风光功率联合预报方法、装置及设备
- 本发明提供考虑时空互补性的水风光功率联合预报方法、装置及设备，包括收集整理水风光多能互补系统数据，量化水风光多能互补系统中水电功率、风电功率和光电功率的互补性，考虑大尺度水文气象因子对水风光多能互补系统对应流域水风光状况...
- 雷鸿萱刘攀迟福东龚兰强曹学兴吴迪庞博慧马黎李旭吴强韩东阳郑雅莲
- 汶川地震对硗碛大坝影响分析被引量：2
- 2009年
- 硗碛大坝为砾石土心墙堆石坝,最大坝高125.5 m,坝基覆盖层深70 m.其坝址距5.12汶川地震震中71km,地震发生时坝区有强烈震感.该坝埋设有较完整的大坝安全监测仪器,通过对大坝变形、渗流渗压及应力应变监测资料的分析,考察汶川地震对硗碛大坝工作性态产生的影响.分析结果表明,整个大坝在遭遇M8.0级大地震之后,外观无异常现象,总体运行性态基本稳定.但此次地震对大坝各个部位的变形、渗流渗压和应力应变仍有一定影响,特别是左岸防渗帷幕受到局部损坏.
- 熊堃何蕴龙曹学兴
- 关键词：汶川地震堆石坝渗流抗震安全性
- 河谷地形对深覆盖层中防渗墙应力变形影响分析被引量：22
- 2013年
- 为研究河谷地形对深厚覆盖层中防渗墙应力、变形的影响,以某沥青混凝土心墙堆石坝为工程背景,模拟了狭窄河谷和宽深河谷并分别建立有限元模型,坝体材料及覆盖层采用邓肯-张E-B模型,防渗墙与覆盖层、基岩之间的接触关系采用无厚度接触面模拟,进行三维非线性有限元计算,对比分析两种河谷情况下防渗墙的应力、变形情况。计算结果表明:狭窄河谷中,防渗墙沉降和水平向位移及防渗墙与覆盖层的不均匀变形均比宽深河谷小,其中不均匀变形最大减小了24.8%;宽深河谷中,防渗墙受河谷地形约束作用较弱,竖直向压应力较狭窄河谷更大,最大增加了40.3%;防渗墙的竖直向压应力最大值位置受中性点位置和河谷地形的共同影响,其中竖直向压应力最大值约30%来自墙顶坝体土压力,70%来自与覆盖层之间的负摩擦力。其研究结果可为不同地形条件下坝基防渗墙的设计提供参考。
- 潘迎何蕴龙周小溪曹学兴
- 关键词：深厚覆盖层防渗墙应力变形
- 七里塘碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析被引量：3
- 2009年
- 利用有限元软件对七里塘碾压混凝土拱坝施工期的温度场和温度应力场进行了仿真分析。仿真过程中,通过竣工时温度等值线图和第一、三主应力图,拱冠梁温度包络图,坝体温度应力包络图以及不同高程的温度变化曲线,得出了温度场和温度应力场的变化规律。仿真结果表明:大坝浇筑施工过程中,坝体内最高温升不算太高,温度应力也没有超过允许值,设计是合理的;坝体与基岩接触的强约束区较小范围内出现较大应力。对减小局部较大应力的措施提出了建议。
- 许美娟刘斌曹学兴
- 关键词：温度场温度应力碾压混凝土拱坝
- 基于不同结构破坏分析方法的Hardfill坝破坏模式研究被引量：2
- 2012年
- 目前对Hardfill坝的研究中较少涉及到大坝破坏模式与设计准则的探讨。为此,运用不同的结构破坏分析方法,基于弹塑性有限元对典型Hardfill坝进行了计算分析,对比各种方法所揭示的大坝破坏过程与破坏机理。研究结果表明,不同分析方法得到的大坝破坏破过程、破坏形态以及安全度数值都有一定的不同,但各种方法都揭示了Hardfill坝的坝基面、坝体填筑层面以及坝趾部位是大坝结构的薄弱环节,大坝最终都发生了沿坝基面或者层面的整体失稳破坏模式。经比较,强度储备法与以强度储备为主的综合法比较适合用于Hardfill坝破坏模式分析。
- 熊堃何蕴龙曹学兴
- 关键词：HARDFILL坝破坏模式分析方法弹塑性有限元
- 观音岩水电站混合坝插入式接头的抗震性能被引量：15
- 2010年
- 观音岩水电站混合坝插入式接头高度达71,m,是大坝结构的薄弱环节,接头的动静安全直接关系到工程全局.以薄层单元模拟插入式接头中堆石坝心墙与混凝土的接触面,堆石和心墙料采用Hardin非线性动力本构模型,在三维非线性静力分析基础上,基于时程法对大坝连接坝段进行了地震动力分析,揭示了在地震过程中接头部位接触面的开合变形性态、剪切破坏及地震永久变形情况.三维非线性仿真分析的结果表明:在设防烈度地震作用下,土质防渗体与混凝土坝接触面仅在靠近顶部和两侧部位发生一定张开,张开度较小,张开持续时间短,接触面并未形成贯通的张开面;接触面剪切破坏范围较小,顶部具有一定程度的永久变形.综合来看,插入式接头的抗震安全性是有保障的.
- 熊堃何蕴龙曹学兴
- 关键词：观音岩水电站薄层单元动力分析
- 长河坝高土质心墙堆石坝抗震安全性研究被引量：4
- 2014年
- 采用三维非线性有限元技术,在静力分析的基础上对大坝的动力特性及抗震安全性进行动力反应分析,动力计算中坝体材料及覆盖层采用考虑围压效应的Hardin-Drnevich模型,采用可以考虑围压效应的残余体应变及残余轴应变计算公式对坝体永久变形进行计算.计算结果显示:大坝在地震过程中产生了较为明显的地震动力反应;坝体顶部产生了较为明显的地震永久变形,最大震陷140.6cm,为最大坝高的0.59%;在30s的计算时长中大坝上、下游坝坡稳定安全系数小于1的累积时刻分别为2.56s和2.76s;坝顶以下45m范围内上游反滤层动强度安全系数小于1.根据计算结果提出了相应的建议,供工程设计参考.
- 何蕴龙曹学兴冯蕊熊堃
- 关键词：长河坝水电站高堆石坝动力反应抗滑稳定
