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堆石料本构模型对混凝土面板坝应力变形计算结果的影响研究
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作者 傅中志 张意江 +1 位作者 陈锦祎 王永生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2089-2100,共12页
堆石料本构模型选择是影响混凝土面板坝应力变形计算结果的主要因素。以某典型面板坝为例,采用邓肯E-B非线性弹性模型和“南水”双屈服面弹塑性模型,对坝体填筑过程和蓄水过程进行了三维有限元模拟;研究了两种模型计算的坝体和面板的位... 堆石料本构模型选择是影响混凝土面板坝应力变形计算结果的主要因素。以某典型面板坝为例,采用邓肯E-B非线性弹性模型和“南水”双屈服面弹塑性模型,对坝体填筑过程和蓄水过程进行了三维有限元模拟;研究了两种模型计算的坝体和面板的位移和应力分布差异;分析了两种模型计算结果呈现差异的原因。两种模型计算结果最显著的差异体现在两个方面:(1)“南水”模型计算的坝体沉降、面板挠度等位移指标小于E-B模型,其原因是“南水”模型计算的坝体小主应力和变形模量更高。(2)E-B模型计算结果显示蓄水后面板底部顺坡向受拉;而“南水”模型计算的面板顺坡向应力为全断面受压。前者是由E-B模型的各向同性弹性本质决定的,垫层料因水压力作用顺坡向膨胀,产生沿坡面向上的位移;后者是其F1屈服面持续扩张产生塑性体积收缩导致的,塑性体缩抵消了顺坡向弹性膨胀,使垫层料产生沿坡面向下的位移。 展开更多
关键词 混凝土面板坝 堆石料 本构模型 应力变形
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混凝土面板坝渗漏分析及处理
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作者 李宗樾 《水上安全》 2024年第13期140-142,共3页
混凝土面板堆石坝是一种运用广泛的坝型,大坝防渗结构破坏导致渗漏的问题时有发生。鉴于筑坝材料的非同质性和坝体变形的多维性,渗漏形式多样,很难采用简便高效的方式快速查清。本文针对贵州某面板坝,结合监测资料分析、面板检测及防渗... 混凝土面板堆石坝是一种运用广泛的坝型,大坝防渗结构破坏导致渗漏的问题时有发生。鉴于筑坝材料的非同质性和坝体变形的多维性,渗漏形式多样,很难采用简便高效的方式快速查清。本文针对贵州某面板坝,结合监测资料分析、面板检测及防渗帷幕检测查明渗漏原因,经工程措施处理后运行正常。可供类似面板坝渗漏处理参考。 展开更多
关键词 渗漏分析 面板坝 处理
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小山口水电站砂砾石面板坝三维静、动力有限元计算分析
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作者 陆云才 《云南水力发电》 2024年第2期101-106,共6页
鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。... 鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。在静力本构分析中,采用了非线性邓肯E-B模型,而在动力本构分析中,则使用了等效线性粘弹性模型。通过这个模型,对坝体的应力和变形进行了全面系统的研究和分析,同时对坝体的抗震性能和抗震稳定性进行了验证。结果表明,在各种工况下坝体所表现出的变形规律合理。同时在混凝土面板最大拉应力和压应力都符合所采用混凝土材料的允许应力要求,坝体的抗震性能和抗震稳定性满足规范要求。 展开更多
关键词 小山口水电站 砂砾石面板坝 静、动力有限元分析 应力应变
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基于3DE平台的面板坝参数化建模方法研究
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作者 邵凌峰 徐林 +3 位作者 王正清 唐腾飞 孙正华 舒远丽 《红水河》 2024年第5期1-5,共5页
钢筋混凝土面板坝因结构相对复杂,材料分区较多,目前尚无可方便进行修改调整的参数化三维建模手段。通过研究钢筋混凝土面板坝结构特点和建模经验,笔者提出一种基于3DE平台满足不同设计精度要求的钢筋混凝土面板坝三维设计参数化建模方... 钢筋混凝土面板坝因结构相对复杂,材料分区较多,目前尚无可方便进行修改调整的参数化三维建模手段。通过研究钢筋混凝土面板坝结构特点和建模经验,笔者提出一种基于3DE平台满足不同设计精度要求的钢筋混凝土面板坝三维设计参数化建模方法,并对参数架构进行分类,通过输入少量的基础参数可创建基础面板坝模型,并且可根据需求自动运算生成细部参数默认值和默认细部模型,仅对细部参数进行部分修改即可得到最终模型和相应工程量。该方法的应用可实现智能设计,提高面板坝三维设计效率。 展开更多
关键词 3DE平台 面板坝 参数化建模
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高面板坝土工格栅加固机制及抗震加固效果分析 被引量:3
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作者 于荣萍 朱凯斌 +2 位作者 杨正权 赵剑明 刘小生 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2023年第3期245-253,共9页
现有土石坝震害调查、模型试验以及动力反应分析等研究结果表明,靠近坝顶区的上部坝坡是土石坝抗震的薄弱部位。目前强震区高土石坝抗震设计多采用土工格栅来加固上部坝坡,以提高坝顶区抗震稳定性,如何合理评价土工格栅的加固效果是国... 现有土石坝震害调查、模型试验以及动力反应分析等研究结果表明,靠近坝顶区的上部坝坡是土石坝抗震的薄弱部位。目前强震区高土石坝抗震设计多采用土工格栅来加固上部坝坡,以提高坝顶区抗震稳定性,如何合理评价土工格栅的加固效果是国内外学者关注的焦点。本文在系统总结土工格栅加固机理的基础上,基于准黏聚力加固机理和等效复合体计算模型模拟土工格栅加固作用,从坝坡抗震稳定、坝体地震永久变形和面板防渗体系安全等方面对土工格栅加固高面板坝的加固机制及抗震加固效果进行了综合分析评价。结果表明:(1)格栅和堆石料的相互作用使得堆石料具有了一定的整体性,其刚度和强度均有一定程度的提高;(2)格栅加固可以限制堆石体侧向移动,提高坝坡整体性和稳定性,减少坝体地震永久变形,从而改善面板应力分布和减少面板接缝位移,提高防渗系统的安全性;(3)土工格栅对高面板坝具有综合的加固效果,需要采用综合性评价方法进行总体评价。 展开更多
关键词 面板坝 土工格栅 加固机制 抗震加固效果 等效复合体
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基于子结构的精细化特高面板坝面板挤压破坏机理研究
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作者 王晶晶 朱晟 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第6期1-7,共7页
为研究特高面板堆石坝运行期面板挤压破坏发生机理和特征,结合金沙江拉哇特高面板堆石坝工程,采用河海大学统一广义塑性模型,在考虑堆石料流变过程遗传效应下,对坝体进行三维有限元计算.认为堆石体流变和波动水荷载影响下面板接触效应... 为研究特高面板堆石坝运行期面板挤压破坏发生机理和特征,结合金沙江拉哇特高面板堆石坝工程,采用河海大学统一广义塑性模型,在考虑堆石料流变过程遗传效应下,对坝体进行三维有限元计算.认为堆石体流变和波动水荷载影响下面板接触效应是发生挤压破坏的本质原因.基于有限元分析结果,建立面板-缝子模型结构进行精细化分析,通过整体网格与面板-缝子模型共享节点位移场的回归拟合,对子模型二次建模计算.计算结果表明:处于河床处的面板接缝处表面部位,在坝高上部约1/3处容易发生应力集中,最终导致面板混凝土发生挤压破坏. 展开更多
关键词 特高面板坝 有限元法 应力变形 混凝土面板 挤压破坏
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混凝土面板坝裂缝对渗流场特性影响分析 被引量:1
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作者 熊家春 《水利科技与经济》 2023年第12期21-24,共4页
为了研究混凝土面板堆石坝开裂裂缝对大坝稳定性的影响,基于ABAQUS数值模拟,分析混凝土面板坝裂缝分布位置及裂缝条数对大坝渗流场的影响。结果表明,贯穿型裂缝出现在坝顶时,对大坝渗流场影响最小;裂缝位于坝中和坝底时,渗流量和渗透坡... 为了研究混凝土面板堆石坝开裂裂缝对大坝稳定性的影响,基于ABAQUS数值模拟,分析混凝土面板坝裂缝分布位置及裂缝条数对大坝渗流场的影响。结果表明,贯穿型裂缝出现在坝顶时,对大坝渗流场影响最小;裂缝位于坝中和坝底时,渗流量和渗透坡降发生显著变化。同时,对于面板表面未贯通裂缝应及时进行修补处理;裂缝贯通时,建议重点进行加固。研究结果可为大坝维修加固提供参考。 展开更多
关键词 面板坝 裂缝 渗流特性 数值模拟
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溢流面板坝坝体变形抑制施工技术研究 被引量:1
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作者 成小东 张丽英 +2 位作者 周斌 夏有能 齐恩会 《云南水力发电》 2023年第12期155-160,共6页
目前国内溢流面板坝尚未形成完整的设计与施工方法,对于修建在堆石体上的溢洪道,最不利的影响因素就是相当于软基的堆石具有沉降变形的特点。大量资料表明,碾压堆石的沉降绝大部分是在施工期完成的,蓄水期沉降量占坝高的比例均小于0.13%... 目前国内溢流面板坝尚未形成完整的设计与施工方法,对于修建在堆石体上的溢洪道,最不利的影响因素就是相当于软基的堆石具有沉降变形的特点。大量资料表明,碾压堆石的沉降绝大部分是在施工期完成的,蓄水期沉降量占坝高的比例均小于0.13%,蓄水期沉降只占沉降量的12%,只要采取合理的适应基础变形的技术措施,在堆石坝下游坝坡上布置溢洪道是可行的,坝内溢洪道的泄槽坡度一般较陡,且多修建在以松散介质为材料的人工填筑堆石体上,在泄水期经受高速水流的作用,溢洪道上的水流特性很复杂。通过项目实践,总结了为减少堆石体在施工期和运行期变形量对坝基处理和填筑采取的综合施工技术。 展开更多
关键词 溢流面板坝 体变形抑制 施工技术
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基于BIM的面板坝动态设计方法研究及实践
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作者 侯毅 曾锃 +1 位作者 虞鸿 朱明笛 《水电能源科学》 北大核心 2023年第11期60-64,共5页
面板坝在我国水利水电建设中应用广泛、发展迅速。针对面板坝常规设计的局限性,提出了基于BIM技术优化面板坝设计方法,通过可视化比选定线、结构参数化设计和模图表关联计量,实现了趾板定线动态比选、结构应力动态计算和坝体挖填动态决... 面板坝在我国水利水电建设中应用广泛、发展迅速。针对面板坝常规设计的局限性,提出了基于BIM技术优化面板坝设计方法,通过可视化比选定线、结构参数化设计和模图表关联计量,实现了趾板定线动态比选、结构应力动态计算和坝体挖填动态决策,并分析了模型成果的数字化应用。进而将该方法应用于高坪桥水库面板坝设计,通过开发BIM插件、可视化编程和定制智能横断面,对趾板定线、BIM-FEM联合分析和分区计算起到了提质增效的作用;同时模型成果轻量化交付,支撑“高坪桥数字水库智慧应用”,发挥BIM全生命周期价值。 展开更多
关键词 面板坝 BIM技术 动态设计 工程数字化
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狭窄河谷地形对200m级高面板坝变形和应力的影响研究 被引量:20
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作者 朱晟 欧红光 殷彦高 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期73-77,共5页
目前,世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行数值计算,对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的... 目前,世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行数值计算,对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的问题进行了探讨。分析了狭窄河谷的拱效应对大坝的变形和应力的影响,建议了相应的工程措施。 展开更多
关键词 水工结构 变形与应力 有限单元法 面板坝 狭窄河谷的拱效应 面板坝 变形 河谷 狭窄 应力
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软岩料填筑面板坝三维有限元流变分析
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作者 周艳 何杨 《水利建设与管理》 2023年第5期15-24,84,共11页
本文针对软岩料填筑面板坝,开展了大坝三维有限元应力变形数值分析,研究了不考虑坝料流变条件下坝体的基本应力变形特性;运用大坝变形观测资料,反馈分析了坝料流变参数,并对大坝流变进行了计算分析;研究了考虑预沉降时间和坝料流变时,... 本文针对软岩料填筑面板坝,开展了大坝三维有限元应力变形数值分析,研究了不考虑坝料流变条件下坝体的基本应力变形特性;运用大坝变形观测资料,反馈分析了坝料流变参数,并对大坝流变进行了计算分析;研究了考虑预沉降时间和坝料流变时,坝体的长期应力变形特性,并对堆石预沉降时间提出了建议;针对软岩筑坝可能出现的问题,提出了提高大坝安全性的建议。 展开更多
关键词 软岩 面板坝 三维有限元 流变分析 遗传算法
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浅谈黑泉水库面板坝新型止水结构的施工及造价 被引量:4
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作者 杨德明 《电力标准化与计量》 2005年第3期27-30,共4页
黑泉面板坝采用双金属波纹不锈钢止水结构,这在高面板坝止水形式中有其独特的结构优势,从施工工艺来看,不锈钢片的成型及焊接工艺有一定的难度,聚氨脂及GB填料的设计体型和耗量,是影响止水缝造价的主要因素。
关键词 止水 造价 面板坝 黑泉面板坝 止水结构 施工工艺 黑泉水库 不锈钢片 面板坝 焊接工艺
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“5.12”汶川地震对紫坪铺混凝土面板坝的影响及原因分析 被引量:124
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作者 陈生水 霍家平 章为民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期795-801,共7页
"5.12"汶川大地震导致紫坪铺混凝土面板堆石坝产生了最大为100 cm的沉降和60 cm的水平位移,如此大的地震永久变形,使得上游混凝土面板大面积脱空,库水位以上混凝土面板分期施工缝出现明显错台,面板垂直向接缝发生挤压破坏。... "5.12"汶川大地震导致紫坪铺混凝土面板堆石坝产生了最大为100 cm的沉降和60 cm的水平位移,如此大的地震永久变形,使得上游混凝土面板大面积脱空,库水位以上混凝土面板分期施工缝出现明显错台,面板垂直向接缝发生挤压破坏。在现场调查的基础上,对该坝地震损伤原因进行了分析,并对今后混凝土面板堆石坝的地震反应计算分析研究、抗震设计工作以及紫坪铺混凝土面板堆石坝震后修复原则提出了相应的建议。 展开更多
关键词 “5.12”汶川地震 紫坪铺混凝土面板坝 地震损伤 损伤机理分析
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面板坝周边缝止水发展状况和新型表层止水 被引量:13
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作者 贾金生 郝巨涛 +3 位作者 于骁中 吕小彬 付元茂 陈肖蕾 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1998年第10期19-21,共3页
描述了混凝土面板坝周边缝止水的发展概况,对已建和在建的各种接缝止水进行了对比.在此基础上,提出了一种新型的接缝止水型式,该型式强调应加强表层止水,同时表层止水应按照能够单独起止水作用的思路进行设计.最后,按照这一思想... 描述了混凝土面板坝周边缝止水的发展概况,对已建和在建的各种接缝止水进行了对比.在此基础上,提出了一种新型的接缝止水型式,该型式强调应加强表层止水,同时表层止水应按照能够单独起止水作用的思路进行设计.最后,按照这一思想,还对200m级面板坝周边缝止水的具体型式提出了建设. 展开更多
关键词 混凝土面板坝 周边缝 止水 表层止水
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面板坝铜片止水力学性能的试验研究 被引量:9
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作者 郝巨涛 岳耀真 +3 位作者 吕小彬 贾金生 瞿扬 孙金刚 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期16-21,共6页
本文对面板坝的基本止水铜止水的力学性能进行了试验研究 ,提出了变埋深方法测试铜片与混凝土的粘接强度 ,得出了有意义的结果 .另外 ,采用应变片量测方法对铜止水薄壳结构在纯剪切作用下的力学特性进行了研究 ,为了解铜止水在复杂应力... 本文对面板坝的基本止水铜止水的力学性能进行了试验研究 ,提出了变埋深方法测试铜片与混凝土的粘接强度 ,得出了有意义的结果 .另外 ,采用应变片量测方法对铜止水薄壳结构在纯剪切作用下的力学特性进行了研究 ,为了解铜止水在复杂应力状态下的变形特性提供了依据 . 展开更多
关键词 面板坝 力学特性 试验 铜片止水
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陡峻河谷高面板坝坝体与坝基接触效应 被引量:7
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作者 魏匡民 陈生水 +1 位作者 李国英 吴俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3415-3424,共10页
以新疆大石峡250 m级特高面板砂砾石坝为依托工程,采用大型接触面直剪试验确定了筑坝料与基岩的摩擦接触参数,建立了考虑坝体与坝基相互接触作用的面板坝三维数值模型,研究了摩擦接触效应对坝体、混凝土面板应力变形以及止水接缝三向变... 以新疆大石峡250 m级特高面板砂砾石坝为依托工程,采用大型接触面直剪试验确定了筑坝料与基岩的摩擦接触参数,建立了考虑坝体与坝基相互接触作用的面板坝三维数值模型,研究了摩擦接触效应对坝体、混凝土面板应力变形以及止水接缝三向变位的影响。结果表明:双曲线模型符合筑坝料与基岩之间剪应力与位移的非线性关系;若不考虑坝体与基岩的接触效应,坝体边界处变形梯度和主应力值计算值均偏小,导致判断该区域坝体开裂区范围偏小而拱效应被高估;蓄水期面板挠度和顺坡向应力受接触效应影响相对较小,而轴向位移和轴向应力受接触效应影响较大;周边缝变位受接触效应影响非常强烈,在高水头压力作用下,坝体局部可能出现相对基岩的滑移导致周边止水变形和坝肩竖缝张开量大幅增加。陡峻河谷筑坝若不考虑接触效应,计算结果是偏危险的。计算结果和Anchicaya坝实测渗漏位置结果均表明,周边缝变位控制是陡峻河谷面板坝建设的关键。 展开更多
关键词 陡峻河谷 面板坝 摩擦接触 直剪试验 有限元
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紫坪铺高面板坝“5.12”震害调查与安全状态评价 被引量:12
17
作者 关志诚 宋彦刚 蔡德文 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期36-39,43,共5页
紫坪铺高混凝土面板堆石坝经受了汶川大地震超抗震设计标准的考验,现场监测与调查结果表明:强震导致大坝出现较大震陷和水平变形,面板发生挤压破坏、脱空、错台等震害现象。从目前大坝总体渗流量、泄洪设施运用情况、高边坡稳定性,以及... 紫坪铺高混凝土面板堆石坝经受了汶川大地震超抗震设计标准的考验,现场监测与调查结果表明:强震导致大坝出现较大震陷和水平变形,面板发生挤压破坏、脱空、错台等震害现象。从目前大坝总体渗流量、泄洪设施运用情况、高边坡稳定性,以及施工质量控制等方面综合评价认为,震害具有可修复性,震后的防渗系统仍然有效,大坝整体结构稳定安全。 展开更多
关键词 紫坪铺面板坝 汶川地震 震害 监测 安全评价
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堆石体流变对混凝土面板坝应力变形特性的影响 被引量:12
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作者 李国英 赵魁芝 米占宽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期117-120,共4页
简要介绍了公伯峡水电站混凝土面板堆石坝坝内堆石料流变试验结果和流变计算模型。采用三维有限单元法对公伯峡水电站混凝土面板坝进行了模拟计算,对比了考虑堆石料流变和不考虑流变的计算结果,分析研究了堆石料流变特性对坝体变形以及... 简要介绍了公伯峡水电站混凝土面板堆石坝坝内堆石料流变试验结果和流变计算模型。采用三维有限单元法对公伯峡水电站混凝土面板坝进行了模拟计算,对比了考虑堆石料流变和不考虑流变的计算结果,分析研究了堆石料流变特性对坝体变形以及对混凝土面板应力变形和周边缝位移的影响。 展开更多
关键词 面板坝(CFRD) 堆石料 流变 应力-应变
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超高面板坝淤填自愈型止水结构可行性的初步研究 被引量:6
19
作者 丁留谦 周晓光 +1 位作者 杨凯虹 晁华怡 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期76-80,共5页
通过有限元计算和复变函数推导 ,系统研究了面板接缝的渗流规律 ,给出了接缝渗流量和渗透比降的解析计算公式 ,可用于面板堆石坝接缝渗流控制的设计 .同时结合 2 33m高的水布垭面板坝 。
关键词 面板坝 止水 可行性 有限元计算 复变函数
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混凝土面板极端破坏情况下面板坝渗流特性研究 被引量:7
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作者 王瑞骏 吕海东 李炎隆 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2007年第3期37-41,共5页
基于等宽缝隙稳定流的运动规律,研究建立了混凝土面板极端破坏情况下面板接缝及密集裂缝型面板的渗流计算模型。借助于这些模型,使得面板接缝及密集裂缝型面板渗流的有限元模拟计算成为可能,从而为在面板发生极端破坏情况下面板堆石坝... 基于等宽缝隙稳定流的运动规律,研究建立了混凝土面板极端破坏情况下面板接缝及密集裂缝型面板的渗流计算模型。借助于这些模型,使得面板接缝及密集裂缝型面板渗流的有限元模拟计算成为可能,从而为在面板发生极端破坏情况下面板堆石坝的有限元渗流分析提供了有效的途径。通过实例分析,还获得了在面板发生极端破坏情况下面板堆石坝的渗流变化规律。 展开更多
关键词 混凝土面板 极端破坏 面板坝 渗流特性
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