土石坝坡抗震极限分析上限法     

杨昕光  迟世春 《岩土力学》2013,34(3):721-726

基于极限分析的上限定理,提出一种土石坝极限抗震分析的新方法。该方法假定土体为理想刚塑性材料且满足相关联流动准则,将土石坝坡滑动体划分为若干水平土条,计算各滑动土条的外功率与内能耗散,然后通过能量平衡条件,利用优化算法确定土石坝的极限抗震能力。运用所提方法,对一典型心墙土石坝进行极限抗震能力分析,研究了水平条分数以及抗剪强度参数对极限抗震能力影响。计算结果表明,水平条分数对滑裂面形状影响较大而对大坝极限抗震能力影响较小。当水平条分数增加到一定数目时大坝极限抗震能力最终趋于一个稳定值。同时,堆石料的抗剪强度对大坝极限抗震能力影响较大。通过与传统的极限平衡法对比,验证了所提方法的正确性与可行性。  相似文献   

基于颗粒流的堆石料三轴剪切试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

邵磊  迟世春  张勇  陶警圆 《岩土力学》2013,34(3):711-720

近年来频发的地质灾害使得深入研究大坝堆石体受力变形机制显得愈发迫切和重要。针对堆石颗粒具有形状极其不规则、咬合作用突出的特点,编写了一个简单易用的程序来随机生成形状不规则的数值颗粒。以正四面体为核,按照晶胞繁衍的方式,生成堆石的仿真颗粒集合体。模拟排水剪切条件下的大三轴试验,通过分析数值试验过程中细观参量的变化规律,探讨三轴剪切条件下堆石体变形的细观机制。分析表明,按照晶胞繁衍法生成的数值颗粒与圆颗粒相比能更好地模拟堆石,由颗粒簇形成的咬合力能形成更真实的力-变形关系;数值试验得到的应力-应变曲线和体变曲线与室内三轴试验结果基本一致;颗粒的破碎速率是联系堆石体宏、细观力学性质的重要纽带,通过分析堆石体颗粒破碎4个阶段细观参量的变化规律,深化了对堆石体变形机制的认识。  相似文献   

复杂应力路径下堆石料本构关系研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

相彪  张宗亮  迟世春  林皋 《岩土力学》2010,31(6):1716-1722

已有研究表明,土石坝内堆石料在坝体填筑过程的应力路径可近似为等应力比的路径（q/p=常数）,水库蓄水时应力路径将发生转折,呈复杂的应力路径形态（dq/dp=常数）。在大型三轴仪上进行了两种应力路径的排水试验,即等应力比路径下的偏压试验和复杂应力路径下的剪切试验。根据试验结果提出了一个堆石料应力路径增量非线性弹性模型,模型采用三模量形式除可以描述堆石料等应力比路径的应力-应变特征外,通过转折后的路径特征构造合适的柔度矩阵,能够表达转折应力路径下的本构关系。对试验曲线进行拟合表明,应力路径模型能够较好地反映堆石料在复杂应力路径下的应力与变形特性。  相似文献   

考虑颗粒破碎的粗粒土剪胀性统一本构模型   总被引：2，自引：0，他引：2  

贾宇峰  迟世春  林皋 《岩土力学》2010,31(5):1381-1388

粗粒土作为无黏性散粒状材料具有状态依赖特性,土体的剪切特性受密度和应力水平影响。易破碎是粗粒土的另一个特点,颗粒破碎影响粗粒土的剪胀、内摩擦角、峰值强度和渗透系数。为了能够准确地描述粗粒土的应力-应变关系,采用初始状态参量描述粗粒土的内部状态,根据三轴试验数据建立考虑颗粒破碎耗能的应力-应变关系,采用相关联流动法则推导考虑颗粒破碎的粗粒土剪胀性“统一本构模型”,并建立初始状态参量与模型参数之间的关系。所建立的统一本构模型既考虑了颗粒破碎对剪胀、内摩擦角的影响,又考虑了剪切特性对土体初始状态的依赖。采用变异粒子群算法拟合试验曲线,确定模型参数。模型计算结果能够很好地拟合试验曲线。采用同一组参数对假定的初始状态进行模拟计算,计算结果表明,模型能够模拟不同初始密度和应力水平下粗粒土变形的一般规律。  相似文献   

不同地震输入对混凝土面板堆石坝动力反应的影响   总被引：3，自引：1，他引：2  

迟世春 《世界地震工程》2002,18(2):69-74

研究了不同地震输入对面板堆石坝动力反应的影响。认为DL5073－1997规范规定按拟静力法进行土石坝抗震计算时，顺河向加速度放大倍数在设计烈度为7、8、9度时分别取3．0，2．5，2．0是合适的。但竖向地震加班工代表值取水平向的2／3，在狭窄河谷条件下偏小。面板堆石坝动力反应分析宜采用顺河向和坚持坚向2分量地震输入或3分量地震输入。  相似文献   

高心墙堆石坝极限抗震能力初探   总被引：2，自引：0，他引：2  

邵磊  迟世春  李红军  温州 《岩土力学》2011,32(12):3827-3832

高土石坝需要进行极限抗震能力和地震破坏模式分析。通过坝体动力反应分析、动强度验算以及地震变形分析,综合研究了高心墙土石坝的破坏过程。认为处于抗震极限状态的大坝防渗体及上游反滤料的顶部存在动强度不足问题,进而引起坝顶地震裂缝及上游反滤料顶部液化,最终导致坝体上、下游坝坡的失稳破坏  相似文献   

堆石料单轴流变试验的颗粒流模拟     

邵磊  迟世春 《岩土力学》2013,34(5):1487-1494

岩石断裂力学的亚临界裂缝扩展理论认为微裂缝扩展可导致岩石破碎,即岩石颗粒破碎具有时间效应。根据亚临界裂缝扩展理论,提出了考虑微裂缝扩展导致堆石颗粒破碎时间效应的数值流变模拟新方法,并进行了考虑颗粒不同典型破碎模式的单轴流变颗粒流数值试验。在对比数值与室内流变试验曲线的基础上,分析了数值流变过程中颗粒破碎情况与颗粒体内部结构发展过程等。研究成果表明,两种试验手段得到的堆石流变的发展趋势基本一致,由微裂缝扩展引起的颗粒延时破碎是堆石流变的主要原因之一,深化了对堆石料变形机制的认识。  相似文献   

拱坝的动力控制研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

迟世春  林皋 《世界地震工程》2002,18(1):1-8

在拱坝坝缝中布置钢筋和阻尼器，可在一定范围内实现控制坝体的动力反应，总体来说，拱向钢筋对坝体动力反应有控制作用，径向钢筋的作用不大；拱向阻尼器的控制效果较好，而径向阻尼器的效果不大。对动力反应的调整方面，对设置有3条缝的坝体的幅度比设置有1条缝的坝体的幅度要大。1条缝坝体同时设置拱向钢筋和阻尼器对梁向动拉应力的调整幅度为－2．846～-4.273MPa，而3条缝的为－2．482～-4.692MPa。  相似文献   

不同高度面板堆石坝幅频反应的比较研究     

迟世春 《世界地震工程》2002,18(3):6-9

一定的坝址地基未来所可能产生地震的卓越周期有一定范围，面板堆石坝的动力设计应尽量使坝体的高反应频率带与地基的卓越频率远离，不同高度面板堆石坝幅频反应比较研究的目的是弄清楚不同高度坝体的高动力反应频率带，为坝址与坝高的配套选择提供参考。本文通过对50m,100m,150m,200m面板堆石坝幅频反应的研究表明，面板堆石坝最适合修建在岩基上，高坝比低坝适合修建的地基范围更广。  相似文献   

基于损伤扰动的土体本构关系研究     

迟世春  相彪 《世界地震工程》2007,23(2):139-144

邓肯E-B模型无法描述软化土体的应力应变关系以及土体的剪胀效应；采用抛物线型体应变曲线的南水模型破坏时的剪胀率趋于定值，与实际土体不符。但南水模型适合描述应力应变峰值点前或最大剪胀率前土体的本构关系，邓肯模型适合描述的应变范围更小。因此，若要进行土工结构渐进破坏的分析计算，则需要建立一个适合于描述直至破坏的更大应变范围的土体本构关系。采用损伤扰动概念，将变形过程中的土体视为“相对完整”的未损伤土体和“完全调整”扰动土体的混合体，其应力应变关系可根据损伤扰动程度，由各自的应力应变关系组合确定。并根据试验提出了确定损伤扰动函数的计算公式。对体应变曲线，则采用抛物线加双曲线的形式加以描述。  相似文献