一、土石坝不均匀沉降计算（论文文献综述）
郑克[1]（2021）在《深厚覆盖层上土石坝坝基加固措施研究》文中研究说明我国西南地区水能资源丰富,科学、合理地开发水能资源对国民经济增长和区域团结稳定,能源结构调整和环境保护有极大的推动作用。然而,西南地区地质构造复杂、河床覆盖层深且分布不均匀,活断层多、地震频发且强度大,给水利建设带来了诸多难题。随着我国水电事业的不断发展,土石坝建设和分析方法取得长足的进步,但在深厚覆盖层上修筑土石坝仍处于起步阶段。覆盖层存在性质差异大、变形特性复杂、动力非线性明显、可液化土层分布广等诸多问题,严重影响深厚覆盖层上土石坝的安全。地基处理是在深厚覆盖层上修筑土石坝时需要解决的首要问题。振冲碎石桩是目前较为常用的地基加固措施,但已有的工程实践和研究大多针对路堤、堆料场等低矮结构,对土石坝等大型水工建筑物的实践与研究不多。鉴于此,本文基于粗粒土改进的广义塑性本构模型,并联合有效应力理论和动力固结理论,对深厚覆盖层上土石坝坝基加固措施开展了数值模拟研究。本文的主要工作如下:（1）首先介绍了碎石桩处理不良地基时常用的几种数值计算模型,总结了各模型的特点与适用情况,并简要介绍了基于粗粒土改进的广义塑性本构模型。（2）采用简化模型进行网格敏感性分析确定合适的桩土单元网格,并利用该网格对在深厚覆盖层软弱地基和碎石桩加固地基上修建的土石坝-地基系统进行了有限元分析;并将加固地基的坝体-地基系统有限元结果与同类工程的监测结果进行了对比,验证了本文的结果。（3）对面板堆石坝可液化深厚覆盖层地基的碎石桩处理效果开展研究,分析了天然地基和碎石桩加固地基上的坝体-地基系统在施工和运行期的的变形,分析了地震动作用下大坝-地基系统的动力响应、砂土液化情况和震后永久变形,探讨了振冲碎石桩对可液化深厚覆盖层地基上土石坝的加固效果。
张少英[2]（2021）在《粘土心墙土石坝水力劈裂特性研究》文中研究指明土石坝在初次蓄水过程中产生的水力劈裂现象一直是工程研究的热点和难点问题,基于水力劈裂已有研究成果的认识,分别从水力劈裂试验、理论分析和数值模拟等方面研究水力劈裂的发生机理。本文通过离心模型试验,验证粘土心墙土石坝在竣工期与初次蓄水期软弱结构面发生水力劈裂的现象,根据采集的数据进行水力劈裂机理的理论分析和数值模拟研究。坝体中不同刚度的材料在相同应变条件下形成的土拱效应,以及初次蓄水过程中软弱带中存在的通道为水流形成楔劈效应提供了必要的条件,基于渗流-应力耦合土石坝模型和非饱和土心墙渗流模型,探讨土拱效应和水力楔劈效应的成因及其主要影响因素,分析发生水力劈裂所需的物质条件及不同物理条件下发生劈裂的危险位置。主要研究成果如下:（1）土石坝模型比尺取1:200,设计离心加速度为200g,等效坝高为102m,试验过程分施工期与初次蓄水期。施工期心墙粘土与坝壳土料竖向应力均随模型运行加速度阶梯式逐级增加,且同一高程处心墙土压力略高于坝壳土压力,为坝体不均匀沉降后产生拱效应提供力学条件。初次蓄水运行后,上游蓝色墨水沿着裂隙渗透至下游坝壳料区并产生集中渗漏,同时监测到下游孔隙水压力骤升、上游水压力骤降,视为土石坝模型发生水力劈裂。蓄水期土应力监测值出现心墙竖向应力小于同一高程处水平应力的情况,分析认为侧向水荷载增大及拱效应显着,使得心墙局部发生应力偏转。证明在现有的水力劈裂判据中,无论是使用竖向应力或小主应力与水压力相比,均有其合理性;（2）基于非饱和土力学渗流原理,渗流-应力耦合土石坝模型计算结果表明:心墙与坝壳料的弹性模量差值越大,产生拱效应越显着,且心墙坡比突变处是最危险的位置。对比竣工期与蓄水期心墙上游面竖向应力和拱效应系数分布情况,蓄水期拱效应程度相比竣工期呈减弱趋势,即坝体在蓄水期应力重分布进程中,发生水力劈裂的危险是逐渐降低的,因此水力劈裂只发生在初次蓄水期间;（3）调整数值模型心墙形态及坡比,结果表明:心墙形态变化比心墙上游面坡比变化对拱效应的影响更显着。上游面无突变心墙拱效应最严重的位置在85m高程以上,有突变的心墙拱效应最严重的位置则在突变处。因此在坝型设计中应尽量避免心墙上游面出现坡比突变的情况;（4）楔劈效应形成的主要原因是库水与心墙裂缝联通后,局部水力梯度升高。建立非饱和土心墙渗流模型,计算结果表明:裂缝开度增大,局部水力梯度增长不显着。裂隙越长,局部水力梯度变化范围扩大,且在裂隙周围出现竖向渗透力,加剧裂隙处竖向应力降低的趋势,对发生水力劈裂产生积极影响。裂隙位置越低,形成的局部水力梯度越大,但裂隙扩展受限于上覆土压力的大小,并不是位置越低,越容易发生水力劈裂。
王芳,郑东健,何勇军,李宏恩[3]（2021）在《黏土心墙堆石坝变形协调评判指标与各区渗透性能影响研究》文中指出针对黏土心墙坝的变形不协调易导致坝体开裂、滑坡等险情发生的问题,对顺河向以及不同材料接触面变形的协调进行分析。结合实际工程,通过数值模拟,开展了运行期库水位下降工况黏土心墙堆石坝变形协调分析,提出了顺河向不同材料接触面变形协调的离散系数评判指标,分析了库水位下降情况下黏土心墙坝内部变形协调性与对各区渗透性能的影响。结果表明:（1）反滤层接触面上顺河向变形主要受到心墙与坝壳料渗透性能的影响,与心墙渗透系数成正比、与坝壳料渗透系数成反比,反滤层渗透性能对接触面变形协调的影响小;（2）黏土心墙料、反滤层Ⅰ、反滤层Ⅱ及坝壳料渗透系数分别为5.00×10-7 cm/s、3.27×10-3 cm/s、1.00×10-2 cm/s、6.84×10-2 cm/s时,实例工程的沉降变形及顺河向变形最为协调。
来春景[4]（2020）在《黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究》文中进行了进一步梳理黄土丘陵沟壑区的城镇发展受到地形和空间的限制,为了破解城市发展中的土地资源短缺的制约瓶颈,大多城市通过对低丘缓坡、荒山沟壑等未利用地资源进行科学有序地开发,增加城市和基础设施建设用地。削山头,填沟壑,平高差,建造人工小平原,将数条沟壑填平形成建设用地。填沟造地和削峁建塬后形成大面积、大厚度的人工填土层,由此产生的高填方建设场地沉降变形和高填方边坡稳定性等一系列地质问题亟待解决。本文以兰州市黄土丘陵沟壑区的高填方工程为研究对象,系统研究黄土的击实特性、压实黄土的强度特性、变形特性和湿化特性。针对压实高填方黄土建设场地的沉降变形和高边坡的稳定问题,采用离心模型试验和数值模拟等方法进行研究。论文完成的主要工作和获得的结论如下:1.以研究区填筑体的Q3黄土为研究对象,考虑含水率和击实功的耦合作用,采用击实试验研究了Q3黄土的全击实特性,构建了不同击实条件下的击实曲线模型,确定了全击实曲线的特征参数。采用直接剪切试验、三轴试验、固结压缩试验、渗透试验,研究了不同含水率和干密度条件下的压实黄土的强度特性、压缩变形特性、固结特性、次固结特性和渗透湿化特性。分析了压实黄土在不同围压条件下的应变软化和硬化的非线性特性,构建了非线性的应力-应变关系的数学模型,采用归一化的方法对压实黄土应力-应变曲线进行分析,得到了应力-应变曲线的归一化方程。采用一维高压侧限压缩试验,分析了压实黄土的变形和时效特性,分别构建了压缩应变与竖向应力和时间关系的数学模型,给出了压实土层的次固结沉降计算方法。2.在研究离心模型试验相似性的基础上,确定了土体固结压缩过程和渗流过程中的相似比。以兰州Q3黄土为填筑材料,设计高填方沉降变形的离心模型试验,考虑含水率、干密度和填筑高度对高填方体沉降变形的影响,对不同含水率、不同干密度、不同填筑高度的填筑体在超重力条件下的沉降变形和稳定时间进行分析,得到了压实黄土高填方填筑体沉降变形与填筑高度的关系曲线,及地基沉降变形与时间的关系曲线。为黄土高填方沉降变形的计算与稳定时间的预测提供了方法。3.探讨了高填方原地基和填筑体沉降变形和长期沉降的计算方法,分析高填方沉降变形的影响因素。利用Plaxis有限元软件对压实黄土高填方的自由场地和沟谷场地在形成过程中的沉降变形进行数值模拟。考虑原地基的不同处理方式,计算场地的沉降变形。考虑土体模量的应力相关性和非线性特性,采用土体硬化模型对填筑场地变形进行计算,并与理想弹塑性模型的计算结果进行了对比研究。考虑沟底宽度和侧岸坡度的影响,对高填方沟谷场地的沉降变形进行了数值模拟,分析了沟谷效应对沉降变形的影响。4.采用有限元强度折减法对黄土高填方边坡稳定性进行研究,探讨了填料类别、填筑高度、坡比和斜坡地基等因素对高填方边坡稳定的影响,分析了坡体的变形特性和潜在滑移面的特点。考虑地下水渗流和坡前蓄水等条件,分析了水作用前后对高填方边坡坡体的变形和稳定性的影响。5.以兰州市低丘缓坡沟壑等未利用地综合开发项目为例,提出了压实黄土高填方工程中对原地基处理、填筑体设计和施工、填方边坡设计的质量控制措施。
唐旺[5]（2020）在《地震作用下混凝土面板堆石坝风险等级及风险预警机制研究》文中指出随着我国水电能源的不断发展,混凝土面板堆石坝（简称面板堆石坝）以具有较强的适应性、经济性、安全性等优点,广泛应用在我国强震频发的西部地区。这些大坝一旦失事,将会造成无法估量的损失,因此地震作用下面板堆石坝的安全管理问题一直受工程界关注。其风险等级及风险预警机制的研究作为大坝安全管理的延伸,主要包括地震作用下大坝破坏模式的识别、大坝失效概率的计算、风险等级的划分、预警机制的构建以及应急响应措施的制定等。因此深入地研究地震作用下面板堆石坝风险等级及风险预警机制,可为我国强震区的面板堆石坝以及其它土石坝坝型的抗震设计、地震风险评价以及地震风险决策提供理论依据和技术支持。首先,本文归纳总结了地震作用下土石坝的主要破坏模式及其成因,例举了国内外经历地震的土石坝的震害资料并进行简单分析,阐述其地震破坏的成因,经分析可知坝体变形与坝坡失稳是土石坝最常见的地震破坏模式。其次,本文以坝体出现裂缝作为判断坝体变形破坏的依据,采用倾度法和可靠度中心点法,将坝体变形倾度作为抗震安全控制指标,对坝体变形进行可靠度分析:采用极限平衡法和可靠度相对安全率法,对坝坡稳定进行可靠度分析。综合这两种常见的地震破坏模式,建立了面板堆石坝的地震失效概率的计算方法,并以紫坪铺面板堆石坝为例,应用该方法分析了该坝的地震失效概率,并验证其方法的可行性。再次,本文从生命、经济、社会环境3个方面分析了大坝的风险损失。基于面板堆石坝地震失效概率计算模型,利用国际上广泛应用的F-N风险标准曲线,结合ALARP准则,制定了地震风险等级矩阵,将地震作用下的面板堆石坝从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级来评估其地震风险,从而为大坝抗震设计、地震风险控制及地震风险预警机制的建立提供参考。再以紫坪铺面板堆石坝为例,应用该地震风险评价准则对其进行地震风险分析。最后,本文对大坝风险预警的基本概念、目的与原则进行了概述。根据预警系统的三维结构图,阐述了面板堆石坝地震风险预警的基本要素,构建了大坝地震风险预警机制的运作流程。结合面板堆石坝地震风险等级,划分了地震风险预警等级,并探讨了符合我国国情的大坝地震风险应急响应措施。
孟敏强[6]（2020）在《考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料强度特性及本构模型研究》文中指出随着技术的发展,我国超过200米的高土石坝越来越多。堆石料具有就地取材方便、变形小、强度高的特点,已在高土石坝工程中得到了广泛的应用。在强震或者复杂应力作用下,会导致堆石料发生颗粒破碎,从而导致原工程设计初始颗粒级配发生改变,影响着高土石坝的安全稳定。堆石料颗粒破碎导致高土石坝产生沉降和变形,造成面板脱空和开裂,从而导致高土石坝防渗系统破坏。目前国内外关于颗粒级配及破碎演化对堆石料的强度变形及临界状态的影响的研究尚不多见,因此本文采用试验研究和理论分析相结合的方法,针对堆石料的单颗粒强度特性、一维压缩特性、剪切变形特性、临界状态特性及塑性本构模型开展了较为系统和深入的研究。本文开展的主要研究内容和所取得的研究成果如下:（1）通过不同颗粒粒径的堆石料单颗粒强度试验,研究了颗粒粒径对于单颗粒强度的影响及特征强度和残存概率之间的关系,并结合Weibull分布函数,统计出了单颗粒的强度分布特征。研究结果发现单颗粒的峰值力随着单颗粒粒径的增大而增大,而峰值应力随着单颗粒粒径的增大而减小,具有明显的尺寸效应;在给定的特征应力条件下,颗粒粒径越大,残存概率越小。通过对收集起来的破碎颗粒进行筛分,随后根据其试验结果,基于尺寸效应分析了单颗粒的分形维数、颗粒强度以及破碎能量,发现通过分形维数可直接获得堆石料的颗粒强度及破碎能量,堆石料颗粒粒径越大破碎能量越大。（2）群颗粒是单颗粒的集合体,在堆石料单颗粒强度特性研究的基础上,通过不同颗粒粒径及试样尺寸在不同终止法向应力条件下的一维压缩试验,开展了堆石料群颗粒的压缩及颗粒破碎特性的研究,研究了孔隙比、相对破碎率、输入功等随法向应力的变化规律。研究发现试样的孔隙比与法向应力呈现一个指数函数的关系;压缩指数可由Weibull模量来表示;屈服应力随着颗粒粒径的增大而减小,且屈服应力可由单颗粒特征强度预测得出;颗粒破碎现象随着终止法向应力的增大越来越明显,试样的级配曲线向左上方移动,并逐渐达到最终的极限分形维;通过分析相对破碎率和输入功随法向应力的变化规律,建立了一维压缩条件下的堆石料的颗粒级配演化与能量耗散的函数关系。（3）通过室内大型三轴剪切试验,系统分析了在不同初始颗粒级配及围压情况下的堆石料强度变形规律。通过大型三轴剪切试验获得了偏应力、应力比、峰值应力、摩擦角以及峰值摩擦角随不均匀系数和围压的变化规律,结果发现当初始颗粒级配相同,围压不同时,围压增大,偏应力和峰值应力也在增大;然而应力比、摩擦角以及峰值摩擦角呈现相反的趋势,围压越大,其值越小。当围压相同,初始颗粒级配不同时,偏应力、应力比、峰值应力、摩擦角和峰值摩擦角均随着不均匀系数的增大而增大。（4）在大型三轴剪切试验结果的基础上,通过研究堆石料的颗粒级配演化规律,分析了初始颗粒级配及破碎对堆石料的力学特性的影响,探讨了堆石料在其影响下的临界状态变化规律。研究结果发现在初始颗粒级配相同,围压不同时,随着围压的增大,级配曲线向左上方移动,进而导致绝对破碎量和分形维数均在增大;在考虑级配影响的情况下,提出了一个新的相对破碎指标BGr,并分析了相对破碎指标BGr和能量耗散之间的变化规律,建立了两者之间的函数关系;随后又研究了不同初始颗粒级配及颗粒破碎等因素影响下的堆石料临界状态线在p-q平面上和e-（p/pa）?平面上的变化规律,表明其临界状态线在e-（p/pa）?平面上随着初始不均匀系数和相对破碎率的增大而向下移动,随后提出了考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料统一临界状态线,进而建立了考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料三维临界状态理论。（5）在堆石料三维临界状态理论的基础上,通过引入新的剪胀应力比参数和边界面应力比参数,并在传统的剪胀方程与塑性模量基础上引入初始颗粒级配和颗粒破碎影响参数,在临界状态理论和边界面塑性理论框架下,建立了考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料状态相关塑性本构模型。通过计算分析,得出一套适用于该本构模型的材料参数,并与大型三轴剪切试验结果进行对比分析,验证了所提出的堆石料塑性本构模型的合理性。
樊馥榕[7]（2020）在《广义塑性Cosserat连续体模型及其应用》文中提出岩土材料在自然条件下普遍是非均匀的,这种非均匀性对土体的应力应变关系、承载力与变形特性、剪切带的发展有着显着影响。当前的主流理论仍然假设土体在空间中是均匀的,并且很少有本构理论可以同时考虑静动力问题。另外颗粒破碎现象在土体受荷加载过程中也是十分常见的,对于土体应力应变关系的影响不可忽视。另外,在土石坝等实际工程中,大颗粒材料如堆石料等也经常由于高围压下的颗粒破碎而导致应力应变关系变化,进而影响大坝整体的沉降变形。同时有研究表明,颗粒破碎是地震荷载影响坝体变形的重要因素。为了发展一种能有效进行静动力分析并考虑颗粒破碎的本构理论,本文做了如下工作:（1）将Pastor,Zienkiewicz等人提出的广义塑性理论以及后人对这一理论的完善进行ABAQUS软件中的本构程序二次开发,这一程序被用于常规三轴压缩试验、动三轴试验以及土石坝的填筑与地震分析模拟中。通过与试验结果、工程实例结果对比,得到了较好的数值模拟结果,验证了广义塑性模型的正确性,证明了颗粒破碎对应力应变关系以及承载力位移关系有着重要影响,也验证了广义塑性理论可以在同时考虑静动力荷载的条件下保持模型参数的一致性。通过土石坝静动力条件下的分析,进一步揭示了颗粒破碎对沉降变形的影响,同时从填筑层数的角度说明了沉降与分层数量的反相关关系。（2）通过模拟Borja等人的平面应变试验,将考虑了空间非均匀性分布的土体,与常规的均匀性土体同时用广义塑性模型进行平面应变模拟,进一步验证广义塑性模型的正确性。通过对比揭示了非均匀性对于剪切带发展规律以及承载力软化的影响,指出通常认知中的X型剪切带在非均匀性作用下的发展规律;通过使用不同类型的单元进行平面应变模拟,得到单元类型对于非均匀性土体剪切带发展的影响;经过多重比较,确定了C3D20R单元在模拟非均匀性土体剪切带时的优势;通过对模型参数的校正,揭示了颗粒破碎对剪切带数量的影响,也揭示了关键参数对剪切带的控制作用。（3）将广义塑性理论推导至三维Cosserat连续体中,并进行经典连续体、Cosserat连续体下的广义塑性理论单元程序二次开发。广义塑性经典连续体单元更清晰地展现了土体的非均匀性对剪切带的影响,通过划分不同密度的网格,得出经典理论的应变局部化具有网格依赖性的结论,并通过对试样内各点处孔隙比与广义剪应力的分析,得到了造成经典理论承载力软化的原因;通过广义塑性Cosserat连续体的平面应变模拟,证明了Cosserat理论具有克服经典理论导致的应变局部化网格依赖现象的特点,同时承载力位移曲线也保持了高度的一致性没有出现严重的分叉现象。另外,本文提出了一种内部长度参数与平均粒径的关系,沟通了相对破碎率和塑性功,搭建了平均粒径与相对破碎率的桥梁,使得模型可以通过颗粒破碎情况得知平均粒径的变化,进而推导出内部长度参数的变化,实现Cosserat内部长度参数的动态模拟,并赋予一定的真实物理意义,也证明它是控制剪切带宽度的重要因素。
张国龙[8]（2019）在《山区高填方地基沉降变形特性研究》文中指出随着填方高度的不断增高和填筑规模的不断增大,填筑体的沉降变形已经成为目前最受关注的问题之一,如何减少填筑体工后沉降是山区高填方工程建设的关键。目前对用碎石土进行大面积填筑的地基变形研究相对较少,以碎石土料填筑形成的地基,其变形机理要比填料类型单一的地基变形机理复杂的多。本文通过理论分析、室内力学试验、室内模型试验、数值分析及现场监测等手段,对混合料力学特性、加筋参数优化、监测平台开发等进行研究,主要结果如下:（1）碎石土的应力应变关系符合双曲线关系,且在低应力作用下表现为剪缩,高应力作用下表现为剪胀;当碎石含量为70%左右时密实度达到最大值,此时土石质量比为2.5:7.5。当碎石含量大于50%后,土石混合料的压缩性均较小,在具有最大密实度时压缩指数达到最小,土石混合料的流变变形与时间呈对数关系;（2）基于室内模型试验,采用控制变量法设计试验,并考虑土工格栅自身性质,采用数值分析方法,研究了不同土工格栅埋置深度、格栅间距和格栅数量组合下,土体的加固效应和土工格栅的受力与变形特性。通过极差和方差分析,得出地基加筋的综合优化组合方案;（3）自动监测预警平台实现了数据监测与分析、监测预警等功能,解决了由于场地地质条件复杂而导致的人工监测困难、系统供电不足及传感器工作异常等难题;（4）监测结果表明,地表沉降不仅与测点所在位置填筑体的高度有关,也和填筑体下部粘土层的厚度有关,地基沉降是一个非常复杂的变形过程,受许多因素的共同影响。随着监测时间的增加,地基沉降量持续增加,沉降规律符合指数衰减模式,沉降量和时间对数呈线性关系,最终趋于收敛,而沉降速率不断下降;锚索预应力损失与由于填筑高度变化而增加的预应力相互弥补。
庞锐[9]（2019）在《高面板堆石坝随机动力响应分析及基于性能的抗震安全评价》文中提出我国西部地区水能资源丰富,一批200～300m级高面板堆石坝在此地区建设或拟建,但是本区域处于喜马拉雅山-地中海地震带,地质条件相对复杂且地震烈度较高,地震活动相对频繁,因此地震作用下的大坝安全性研究意义重大。目前尚未出现经受强震考验的200m以上的高坝为抗震设计和研究提供参考,因而深入研究地震特别强震作用下的高面板堆石坝抗震安全具有突出的科学意义和工程价值。基于性能的抗震安全评价方法可以全面地、深入地分析地震作用下结构性能的变化,有效估计结构在地震作用下的危险性,逐渐在很多工程领域应用发展,但是对土石坝尤其高面板堆石坝的抗震安全评价,目前仍主要采用传统的确定性分析方法,基于性能的抗震安全评价还刚刚起步,尤其针对高面板堆石坝还鲜有研究,主要需要注意三方面问题:结构在地震下真实的响应性态应该从有效的抗震分析模型和方法中表现出来,实际工作中应充分考虑不确定性因素和从概率角度进行地震响应分析,合理的性能指标和定量化的性能目标是抗震安全评价的前提和基础。针对上述问题,本文从随机动力学角度出发,在系统考虑地震动随机性、筑坝材料参数不确定性和地震动-材料参数耦合随机性等随机因素的基础上,联合先进的高土石坝静、动力数值模拟方法和概率分析方法,力图从随机动力和概率角度建立基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价方法。先后构建了基于水工抗震规范谱的随机地震动生成方法,建立了高维随机参数样本生成方法和地震动-材料参数耦合随机样本生成方法,结合精细化的非线性有限元动力时程分析方法、广义概率密度演化方法和易损性分析方法等,从随机动力和概率角度揭示了高面板堆石坝地震响应特性,考虑坝体变形、防渗体安全和坝坡稳定三个方面,建议了高面板堆石坝抗震安全评价性能指标并提出了相应的具有概率保证的性能水准,最终建立了多地震强度-多性能目标-破坏概率性能关系,初步形成了基于性能的抗震安全评价框架,为高面板堆石坝抗震设计以及极限抗震能力分析提供科学依据。本文主要工作如下:（1）在总结土石坝中存在的不确定性因素基础上,指出结合有效的概率分析方法建立基于性能的抗震安全评价方法的必要性。评述了现有土石坝随机动力响应和传统概率分析方法的不足和未来发展方向,详细阐述了广义概率密度演化方法的理论基础和求解流程;建立了基于谱表达-随机函数的随机地震动模型和基于GF-偏差优化选点技术的高维随机变量生成方法,通过随机动力和概率分析,验证了其结合广义概率密度演化方法用于非线性复杂岩土工程的有效性和可靠性,为后续高面板堆石坝随机地震响应分析与基于性能的抗震安全评价奠定了基础。（第二章）（2）结合高面板堆石坝弹塑性分析,揭示了随机地震动作用下大坝动力响应和概率特性,建立了基于性能的抗震安全评价方法。首先,基于正交展开理论和谱表达-随机函数方法,引入强度-频率非平稳的随机地震动模型,生成了具有完备概率特征的同一集系地震动加速度样本时程;然后,结合广义概率密度演化方法和广义塑性模型,从随机动力和概率角度,揭示了坝体加速度、变形和面板应力响应特征和分布规律,表明地震动随机性对大坝响应有较大影响,为高面板堆石坝的地震响应和极限抗震能力分析提供参考;最后,基于坝体变形和防渗体安全两个方面,建议了合理的性能指标并划分了相应的性能水准,结合易损性分析初步建立了基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价方法。（第三章）（3）从随机动力和概率角度研究了材料参数随机性对高面板堆石坝动力响应和抗震安全性的影响。首先,通过参数敏感性分析,挑选出弹塑性模型参数主要随机变量进行随机动力和概率分析:然后,基于GF-偏差选点优化方法生成弹塑性随机参数样本;最后,揭示了材料参数随机性与地震动随机性的异同点,并对比了随机参数不同分布类型的影响,指出确定性地震动激励下,考虑材料参数随机性的必要性,以及分布类型对大坝地震响应的影响规律。（第四章）（4）系统研究了地震动-材料参数耦合随机作用下高面板堆石坝随机动力响应和概率分布规律,完善了基于性能的抗震安全评价框架。首先,结合谱表达-随机函数和材料参数随机变量,同时生成随机地震动加速度时程和随机材料参数样本;然后,详细研究了地震动-材料参数耦合随机作用下高面板堆石坝随机动力响应和概率特性,并与地震动随机性、材料参数随机性引起的地震响应随机动力和概率结果对比,揭示了不同随机因素之间的关系;最后,建立了不同地震动强度作用下,考虑地震动-材料参数耦合随机性的多地震强度-多性能目标-超越概率的性能关系和易损性曲线,完善了基于性能的抗震安全评价框架。（第五章）（5）研究了三维高面板堆石坝随机动力响应规律,重点探讨了基于超应力体积比结合超应力累积时间的面板破坏性能指标和性能水准,进一步完善了基于性能的抗震安全评价框架。首先,基于上述研究成果,考虑地震动随机性,结合三维弹塑性分析和概率分析,从随机动力角度揭示了坝体加速度、变形和面板应力的变化和分布规律,响应分布规律和范围对高面板堆石坝抗震安全评价和极限抗震能力分析具有一定的参考意义;然后,初步探究和建议了基于面板超应力体积比结合累积时间的面板抗震安全评价性能指标和性能水准;最后,结合三维弹塑性随机动力分析结果,构建了基于坝体变形和防渗体安全的抗震安全评价框架。（第六章）（6）针对坝坡稳定,结合考虑堆石料软化效应的有限元动力时程分析法,从随机动力和概率角度系统探究了多随机因素下基于性能的高面板堆石坝坝坡稳定抗震安全评价框架。首先,通过随机动力和概率分析,揭示了地震尤其强震作用下,堆石料软化效应对坝坡稳定会产生重大影响,并表明了单纯从最小安全系数角度考察坝坡稳定的不合理性;然后,基于安全系数、安全系数超限累积时间和累积滑移量三个性能指标,探究并对比了考虑地震动随机性、材料参数不确定性和地震动-材料参数耦合随机性的坝坡稳定动力响应规律,随机动力和概率分析结果表明,三类随机性对坝坡稳定都有一定程度影响,因此,需要充分考虑各类不确定性因素对坝坡稳定的影响并建立相应的性能评价标准;最后,建议了基于超限累积时间和累积滑移量的坝坡稳定安全评价性能水准,建立了考虑不同随机因素下多地震强度-多性能目标-超越概率性能关系和易损性曲线,进一步完善了基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价框架。（第七章）
张艺[10]（2019）在《基于观测资料的土石坝后期变形研究》文中研究表明土石坝凭借其材料环保、就地取材、结构简单、适应地基变形能力强、经济实用和施工经验丰富等特点成为有领先优势和广泛使用的坝型。中国的百米级土石坝从鲁布革土质心墙堆石坝开始,随后一批具有代表性的工程相继完成,目前,我国高土石坝的发展已向300m级高度研发和建设。随着大坝的数量和高度不断增加,土石坝工程的安全问题也愈发重要,高心墙堆石坝的变形控制和预测就成为重要研究内容,由后期流变和湿化导致的变形问题不可忽视。依据大坝原型观测资料,确定合理的大坝沉降模型,成为分析大坝变形的有效手段。利用模型对沉降进行定量分析和预测,可以反映堆石后期变形发展情况。本文结合某高心墙堆石坝实际工程进行了分析研究。主要工作如下:（1）整理分析堆石坝心墙和下游堆石体的原型观测资料,掌握大坝沉降情况。通过分析结果,总结归纳影响堆石坝沉降的因素,确定了本文研究的堆石坝主要影响因素的具体数学表达式。（2）采用多元回归分析方法对坝体心墙和下游测点的沉降统计模型进行拟合,建立满足该大坝沉降规律的统计模型。利用统计模型对大坝最大沉降量预测,分析大坝后期变形情况。将测点的沉降值使用沉降统计模型进行分离,进而定量分析填筑、水压和时效分量对坝体沉降的影响。沉降统计模型具有一定的物理意义,能够解释坝体位移成因及影响机制,对高心墙堆石坝变形分析有一定的借鉴意义。（3）建立引入了流变和湿化本构关系的有限元静力计算模型,将有限元计算结果与实测资料对比检验有限元计算的正确,与沉降统计模型拟合结果对比验证大坝沉降统计模型的可行性。将有限元计算结果分离为填筑、蓄水和流变分量,与沉降统计模型拟合结果对比,分析与总沉降值的占比,结果都显示堆石体的流变变形占比较大,掌握大坝的后期变形规律时流变变形的计算起重要作用。
二、土石坝不均匀沉降计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土石坝不均匀沉降计算（论文提纲范文）
（1）深厚覆盖层上土石坝坝基加固措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碎石桩加固地基研究现状 |
| 1.2.2 地基液化的机理和研究现状 |
| 1.3 本文的研究任务 |
| 2 碎石桩数值模拟方法及本构模型 |
| 2.1 几种常用的碎石桩模型 |
| 2.2 广义塑性模型 |
| 2.3 广义塑性模型改进 |
| 3 土石坝深厚覆盖层软土地基碎石桩处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 桩土单元网格尺寸的选用 |
| 3.2.1 桩土单元网格划分 |
| 3.2.2 桩土单元网格选取 |
| 3.3 有限元网格及材料参数 |
| 3.4 土石坝深厚覆盖层软弱地基碎石桩加固分析 |
| 3.4.1 土石坝-地基系统竣工期应力和变形 |
| 3.4.2 碎石桩处理坝基效果分析 |
| 3.4.3 加固地基满蓄期结果分析 |
| 3.4.4 加固地基数值结果与同类工程比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 面板堆石坝深厚覆盖层可液化地基碎石桩加固处理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程概况及有限元分析信息 |
| 4.2.1 工程地质概况 |
| 4.2.2 有限元模型及材料参数 |
| 4.2.3 抗震设计标准及设计地震波 |
| 4.3 天然地基与加固地基面板坝-地基系统数值分析 |
| 4.3.1 面板坝-地基系统静力分析 |
| 4.3.2 面板坝-地基系统的动力、液化及永久变形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与科研项目情况 |
| 致谢 |
（2）粘土心墙土石坝水力劈裂特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 水力劈裂试验研究 |
| 1.3.2 水力劈裂数值计算方法研究 |
| 1.3.3 水力劈裂机理研究 |
| 1.4 论文主要研究内容和技术路线 |
| 2.水力劈裂发生的条件与机理 |
| 2.1 水力劈裂的定义 |
| 2.2 水力劈裂的发生条件 |
| 2.2.1 初次蓄水时期 |
| 2.2.2 非均质心墙 |
| 2.2.3 心墙弱渗透性 |
| 2.3 水力劈裂发生的力学机理 |
| 2.3.1 张拉引起的水力劈裂判别条件 |
| 2.3.2 剪切引起水力劈裂的判别条件 |
| 2.3.3 基于经验的水力劈裂判别条件 |
| 2.3.4 基于断裂力学水力劈裂判别条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.离心机模型试验及其结果分析 |
| 3.1 土工离心机的发展及应用 |
| 3.2 土工离心机模型试验原理 |
| 3.3 土工离心机模型试验的误差 |
| 3.3.1 力场特性的影响 |
| 3.3.2 模型高度的影响 |
| 3.3.3 粒径效应的影响 |
| 3.3.4 边界效应的影响 |
| 3.3.5 采集系统引起的误差 |
| 3.4 水力劈裂离心机模型试验设计 |
| 3.4.1 试验目的 |
| 3.4.2 试验场地 |
| 3.4.3 试验模型箱 |
| 3.4.4 模型制作和观测仪器布置 |
| 3.5 试验过程及结果分析 |
| 3.5.1 施工期模型分析 |
| 3.5.2 初次蓄水期试验分析 |
| 3.6 粘土心墙水力劈裂机理初步分析 |
| 3.7 水力劈裂离心机模型试验小结 |
| 4 水力劈裂机理分析及有限元模拟 |
| 4.1 心墙裂缝成因概述 |
| 4.2 拱效应机理数值模拟分析 |
| 4.2.1 拱效应定义及研究现状 |
| 4.2.2 拱效应机理数值模拟分析 |
| 4.2.3 Geo-studio软件介绍 |
| 4.2.4 应力场-渗流场耦合基本原理 |
| 4.2.5 模型搭建 |
| 4.2.6 弹性模量对拱效应的影响 |
| 4.2.7 心墙坡比对拱效应的影响 |
| 4.3 楔劈效应机理数值模拟分析 |
| 4.3.1 楔劈效应机理及研究现状 |
| 4.3.2 模型搭建 |
| 4.3.3 裂隙长度对楔劈效应的影响 |
| 4.3.4 裂缝开度对楔劈效应的影响 |
| 4.3.5 裂缝位置对楔劈效应的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）黏土心墙堆石坝变形协调评判指标与各区渗透性能影响研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 变形协调分析原理及评判指标 |
| 1.1 计算原理 |
| 1.2 评判指标 |
| 2 工程应用 |
| 2.1 结果分析及计算方案设计 |
| 2.1.1 计算结果分析 |
| 2.1.2 正交试验设计 |
| 2.2 变形协调分析 |
| 2.2.1 变形倾度分析 |
| 2.2.2 离散性分析 |
| 3 结 论 |
（4）黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 高填方工程的国内外研究现状 |
| 1.2.1 压实黄土工程性质的相关研究 |
| 1.2.2 高填方场地的沉降变形相关研究 |
| 1.2.3 高填方边坡稳定性的相关研究 |
| 1.2.4 填方工程沉降变形的离心模型试验的相关研究 |
| 1.3 课题的主要研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 课题研究的主要内容 |
| 1.3.2 课题研究的技术路线 |
| 1.3.3 论文的主要创新点 |
| 第2章 研究区内压实黄土的工程特性研究 |
| 2.1 研究区环境地质条件 |
| 2.1.1 研究区的地形地貌 |
| 2.1.2 研究区的地层岩性特征 |
| 2.1.3 研究区的气象与水文条件 |
| 2.1.4 兰州第四系黄土的颗粒组成特征 |
| 2.2 黄土的压实特性 |
| 2.2.1 细粒土的压实机理 |
| 2.2.2 黄土填料压实的影响因素 |
| 2.2.3 土体标准击实曲线的特征分析 |
| 2.2.4 黄土的全击实曲线 |
| 2.3 压实黄土的抗剪强度特性 |
| 2.3.1 压实黄土的直接剪切试验 |
| 2.3.2 压实黄土的三轴剪切试验 |
| 2.3.3 压实黄土应力-应变关系归一化特性 |
| 2.4 压实黄土的压缩固结变形特性 |
| 2.4.1 高应力下侧限压缩特性分析 |
| 2.4.2 压实黄土的固结压缩的时间效应分析 |
| 2.4.3 压实黄土的次固结变形特性分析 |
| 2.5 压实黄土的增湿变形特性 |
| 2.6 压实黄土的渗透特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 黄土高填方场地沉降变形离心模型试验 |
| 3.1 离心模型试验技术 |
| 3.1.1 离心模型试验技术的发展现状 |
| 3.1.2 离心模型试验的相似性分析 |
| 3.2 黄土高填方沉降变形的离心模型试验 |
| 3.2.1 离心模型试验设备 |
| 3.2.2 高填方沉降变形离心模型试验设计 |
| 3.2.3 离心模型制作及参数 |
| 3.3 压实黄土填筑体离心模型试验结果分析 |
| 3.3.1 离心模型试验结果 |
| 3.3.2 离心模型试验中填筑体的沉降变形计算 |
| 3.3.3 压实黄土高填方填筑体沉降变形量与填筑高度的关系 |
| 3.4 压实黄土离心模型试验沉降变形的时效特性 |
| 3.4.1 离心模型试验中位移与时间的关系曲线 |
| 3.4.2 离心模型试验中加载过程中位移与时间的关系 |
| 3.4.3 离心模型试验中稳定阶段的位移与时间的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 黄土高填方场地沉降变形研究 |
| 4.1 黄土高填方场地沉降变形控制 |
| 4.1.1 黄土高填方场地填筑过程与病害分析 |
| 4.1.2 黄土高填方场地沉降变形的稳定标准 |
| 4.2 高填方场地沉降变形计算 |
| 4.2.1 高填方场地原地基压缩沉降变形分析 |
| 4.2.2 高填方填筑体自身沉降变形的计算方法 |
| 4.3 高填方自由场地沉降变形的有限元分析 |
| 4.3.1 高填方自由场地沉降变形计算的有限元模型 |
| 4.3.2 压实黄土的固结压缩本构模型 |
| 4.3.3 高填方自由场地沉降变形有限元计算结果分析 |
| 4.4 高填方沟谷场地沉降变形的有限元分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 黄土高填方边坡稳定性研究 |
| 5.1 压实黄土高填方边坡的特点 |
| 5.1.1 压实黄土高填方边坡病害特征分析 |
| 5.1.2 影响黄土高填方边坡稳定性影响因素 |
| 5.2 高填方边坡稳定性计算方法 |
| 5.2.1 边坡稳定性传统计算方法 |
| 5.2.2 边坡稳定性分析的位移有限元法-强度折减法 |
| 5.3 压实黄土高填方边坡稳定性计算 |
| 5.3.1 压实黄土高填方边坡稳定性计算有限元模型 |
| 5.3.2 压实黄土高填方边坡稳定性有限元计算结果分析 |
| 5.4 浸水条件下黄土高填方边坡稳定性分析 |
| 5.4.1 考虑地下水渗流的高填方边坡的稳定性分析 |
| 5.4.2 考虑坡前蓄水条件下黄土高填方边坡稳定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 兰州黄土高填方建设场地的工程实施 |
| 6.1 高填方工程的质量控制方法 |
| 6.2 研究区黄土高填方工程项目实施 |
| 6.2.1 黄土高填方底部天然地基的处理措施 |
| 6.2.2 黄土填筑体的质量控制措施 |
| 6.2.3 黄土高填方边坡稳定性控制措施 |
| 6.2.4 黄土高填方工程的防洪排水措施 |
| 6.3 研究区工程关键技术效果评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文和参编规程 |
| 附录B 攻读学位期间所做的科研项目 |
（5）地震作用下混凝土面板堆石坝风险等级及风险预警机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 大坝风险分析发展概述 |
| 1.2.2 大坝地震风险预警概述 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 地震作用下土石坝破坏模式研究 |
| 2.1 地震作用下土石坝破坏模式 |
| 2.2 Sheffield面板堆石坝地震破坏分析 |
| 2.3 Cogoti面板堆石坝地震破坏分析 |
| 2.4 密云水库白河主坝地震破坏分析 |
| 2.5 鲤鱼潭心墙堆石坝地震破坏分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 地震作用下面板堆石坝失效概率研究 |
| 3.1 可靠度与失效概率 |
| 3.2 地震作用下坝体变形评价及其可靠度分析 |
| 3.2.1 地震作用下坝体变形评价方法 |
| 3.2.2 地震作用下坝体变形可靠度分析 |
| 3.3 地震作用下坝坡稳定评价及其可靠度分析 |
| 3.3.1 极限平衡法 |
| 3.3.2 地震作用下坝坡稳定可靠度分析 |
| 3.4 地震失效概率计算方法 |
| 3.4.1 多种破坏模式下失效概率的计算方法 |
| 3.4.2 坝址处相应地震烈度发生概率计算方法 |
| 3.5 工程实例 |
| 3.5.1 工程概况 |
| 3.5.2 计算模型 |
| 3.5.3 本构模型与计算参数 |
| 3.5.4 静动力计算结果 |
| 3.5.5 地震作用下坝体变形可靠度分析 |
| 3.5.6 地震作用下坝坡稳定可靠度分析 |
| 3.5.7 地震失效概率计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 面板堆石坝地震风险等级的划分 |
| 4.1 大坝风险损失评估 |
| 4.1.1 生命损失 |
| 4.1.2 经济损失 |
| 4.1.3 社会与环境影响 |
| 4.1.4 大坝风险损失综合评价 |
| 4.2 面板堆石坝地震风险标准 |
| 4.2.1 风险标准确定的原则 |
| 4.2.2 风险标准确定的方法 |
| 4.3 面板堆石坝地震风险等级划分 |
| 4.3.1 大坝风险发生可能性等级标准 |
| 4.3.2 大坝风险损失严重性等级标准 |
| 4.3.3 地震作用下面板堆石坝风险等级划分 |
| 4.3.4 面板堆石坝地震风险等级接受准则 |
| 4.4 工程实例 |
| 4.4.1 风险评价工程概况 |
| 4.4.2 风险损失估算 |
| 4.4.3 风险等级评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 面板堆石坝地震风险预警机制研究 |
| 5.1 大坝风险预警的基本理论 |
| 5.1.1 大坝风险预警的概念 |
| 5.1.2 大坝风险预警的目的 |
| 5.1.3 大坝风险预警的原则 |
| 5.2 面板堆石坝地震风险预警机制构建 |
| 5.2.1 大坝地震风险预警的基本要素 |
| 5.2.2 面板堆石坝地震风险预警机制的基本要求及内容 |
| 5.2.3 面板堆石坝地震风险预警机制的作用流程 |
| 5.3 面板堆石坝地震风险预警等级划分 |
| 5.4 面板堆石坝地震风险应急响应措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（6）考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料强度特性及本构模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 室内试验研究 |
| 1.2.2 本构模型研究 |
| 1.3 目前研究中存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 2 堆石料颗粒强度试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Weibull分析方法及在土体中的应用 |
| 2.3 试验材料及仪器 |
| 2.4 堆石料颗粒强度试验分析 |
| 2.4.1 砂岩颗粒强度试验分析 |
| 2.4.2 泥岩颗粒强度试验分析 |
| 2.5 堆石料颗粒强度尺寸效应 |
| 2.5.1 单颗粒分形维数 |
| 2.5.2 单颗粒破碎强度及破碎能量 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于一维压缩试验的堆石料压缩特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验仪器及试验材料简介 |
| 3.2.1 试验仪器 |
| 3.2.2 试验材料 |
| 3.3 试验方案及步骤 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 试验步骤 |
| 3.4 应力变形特征 |
| 3.4.1 应力-应变分析 |
| 3.4.2 压缩指数及屈服应力 |
| 3.5 级配的分形特性 |
| 3.5.1 颗粒级配演化规律 |
| 3.5.2 相对破碎率及能量耗散 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 堆石料三轴剪切试验及强度变形特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验仪器及试验材料简介 |
| 4.2.1 试验仪器 |
| 4.2.2 试验材料 |
| 4.3 试验方案及步骤 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验步骤 |
| 4.4 不同围压作用下堆石料的强度变形特性 |
| 4.4.1 应力-应变分析 |
| 4.4.2 峰值强度及摩擦角随围压的变化规律 |
| 4.5 不同颗粒级配作用下堆石料的强度变形特性 |
| 4.5.1 应力-应变分析 |
| 4.5.2 峰值强度及摩擦角随颗粒级配的变化规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 堆石料颗粒级配和破碎演化的临界状态特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 临界状态的影响因素分析 |
| 5.2.1 颗粒初始级配对土体临界状态的影响 |
| 5.2.2 颗粒破碎对土体临界状态的影响 |
| 5.3 三轴剪切过程中颗粒级配演化规律 |
| 5.3.1 分形维数 |
| 5.3.2 级配状态参数 |
| 5.3.3 相对破碎指标及能量耗散 |
| 5.4 颗粒级配与破碎演化的临界状态特性分析 |
| 5.4.1 临界状态线 |
| 5.4.2 三维临界状态面 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 堆石料颗粒级配和破碎演化的塑性本构模型研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料塑性本构模型的建立 |
| 6.2.1 状态参数 |
| 6.2.2 摩擦角和临界状态应力比 |
| 6.2.3 屈服面和加载方向向量 |
| 6.2.4 剪胀方程和塑性流动法则 |
| 6.2.5 剪胀应力比和边界应力比 |
| 6.2.6 弹性模量及塑性模量 |
| 6.2.7 本构基本方程 |
| 6.2.8 材料参数的确定 |
| 6.3 本构模型的验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.攻读博士学位期间的学术论文 |
| B.攻读博士学位期间主持或参与的科研项目 |
| C.攻读博士学位期间参加的重要学术会议 |
| D.攻读博士学位期间获奖情况 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）广义塑性Cosserat连续体模型及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 广义塑性理论的发展 |
| 1.3 Cosserat连续体理论的发展 |
| 1.4 本文主要工作与技术路线 |
| 1.4.1 本文主要工作 |
| 1.4.2 本文技术路线 |
| 2 广义塑性理论及其验证模拟 |
| 2.1 广义塑性理论背景 |
| 2.1.1 颗粒破碎的衡量 |
| 2.1.2 颗粒破碎与临界状态的关系 |
| 2.2 基于广义塑性原理的本构推导 |
| 2.2.1 广义塑性常用的基本量 |
| 2.2.2 广义塑性理论弹性部分理论 |
| 2.2.3 单调荷载下广义塑性理论 |
| 2.2.4 动荷载下广义塑性理论 |
| 2.3 基于广义塑性原理本构的ABAQUS程序 |
| 2.4 广义塑性UMAT子程序有效性验证 |
| 2.4.1 验证模型概述 |
| 2.4.2 单调加载条件下模型的数值结果 |
| 2.4.3 软化分析 |
| 2.4.4 动力加载条件下模型的数值结果 |
| 2.5 模型参数确定方法 |
| 2.6 小结 |
| 3 广义塑性模型在土石坝工程中的应用 |
| 3.1 广义塑性理论在土石坝工程中的应用背景 |
| 3.2 土石坝工程概况 |
| 3.2.1 土石坝基本工况 |
| 3.2.2 地震波描述 |
| 3.3 土石坝填筑过程反应 |
| 3.4 土石坝地震过程反应 |
| 3.5 小结 |
| 4 砂土空间分布的非均匀性对剪切带破坏的影响分析 |
| 4.1 孔隙比的空间分布探究意义 |
| 4.2 建模过程与参数确定 |
| 4.2.1 试样与计算模型描述 |
| 4.2.2 模型计算参数的确定 |
| 4.3 剪切带破坏分析 |
| 4.3.1 C3D8单元下剪切带分析 |
| 4.3.2 其他类型单元下剪切带形成分析 |
| 4.3.3 上部无约束模型 |
| 4.4 均匀性土体剪切带分析 |
| 4.5 参数变化对剪切带形成的影响分析 |
| 4.5.1 剪胀应力比的影响 |
| 4.5.2 回弹孔隙比修正系数的影响 |
| 4.5.3 体积模量系数的影响 |
| 4.5.4 颗粒破碎的影响 |
| 4.6 小结 |
| 5 基于C3D20R单元的三维广义塑性Cosserat连续体模型 |
| 5.1 三维Cosserat连续体理论 |
| 5.1.1 Cosserat连续体理论基础 |
| 5.1.2 Cosserat连续体应变分析 |
| 5.1.3 Cosserat连续体应力分析 |
| 5.2 广义塑性Cosserat连续体单元与本构理论推导及其程序实现 |
| 5.2.1 单元理论及程序实现 |
| 5.2.2 Cosserat连续体下的本构计算 |
| 5.3 经典连续体UEL与网格依赖性分析 |
| 5.3.1 均匀性土体UEL计算分析 |
| 5.3.2 非均匀性土体UEL计算分析 |
| 5.4 广义塑性Cosserat连续体UEL计算分析 |
| 5.4.1 Cosserat非均匀性土体计算分析 |
| 5.4.2 内部长度参数与粒径关系 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 高斯点孔隙比插值计算公式 |
| 附录B MATLAB分点程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及获奖情况 |
| 致谢 |
（8）山区高填方地基沉降变形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高填方地基沉降变形问题提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高填方地基沉降计算方法 |
| 1.2.2 填方体本构模型 |
| 1.2.3 填料力学特性 |
| 1.2.4 加筋土作用机理 |
| 1.2.5 强夯模型试验 |
| 1.2.6 高填方地基处理 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 本文主要创新性工作 |
| 第2章 土石混合料力学特性室内试验研究 |
| 2.1 填料基本物理力学特性 |
| 2.1.1 试样制备 |
| 2.1.2 粒径级配 |
| 2.1.3 击实试验 |
| 2.1.4 直剪试验 |
| 2.1.5 比重试验 |
| 2.1.6 液塑限试验 |
| 2.1.7 承载比试验 |
| 2.2 基于级配缩尺的填料力学特性研究 |
| 2.2.1 试样制备 |
| 2.2.2 直剪试验 |
| 2.2.3 压缩试验 |
| 2.2.4 三轴排水剪切试验 |
| 2.3 基于原形级配的填料力学特性研究 |
| 2.3.1 试样制备 |
| 2.3.2 击实试验 |
| 2.3.3 土石混合料力学特性试验研究 |
| 2.3.4 碎石土长期流变变形试验 |
| 2.4 基于割线模量的压缩变形计算方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 动力荷载作用下加筋参数优化研究 |
| 3.1 加筋模型试验研究 |
| 3.1.1 模型试验设计 |
| 3.1.2 试验结果分析 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 加筋参数优化研究 |
| 3.2.1 强夯动力数值模型 |
| 3.2.2 正交试验设计及计算结果 |
| 3.2.3 动力计算分析 |
| 3.2.4 加筋参数综合优化 |
| 3.2.5 多元线性回归 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 自动监测预警平台开发及应用 |
| 4.1 项目条件 |
| 4.1.1 项目背景 |
| 4.1.2 监测难题 |
| 4.2 监测系统设计 |
| 4.2.1 系统目标 |
| 4.2.2 功能需求分析 |
| 4.2.3 系统架构 |
| 4.3 硬件组成 |
| 4.3.1 无线传感 |
| 4.3.2 应力传感器 |
| 4.3.3 变形监测仪器 |
| 4.3.4 数据采集仪 |
| 4.4 软件系统平台设计 |
| 4.4.1 软件子系统 |
| 4.4.2 监测系统预警管理 |
| 4.4.3 数据分析与利用 |
| 4.4.4 数据分析结果的实时反馈机制 |
| 4.5 项目区监测方案设计 |
| 4.5.1 主要监测项目及监测目的 |
| 4.5.2 填筑期常规监测方案 |
| 4.5.3 自动远程监测方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 填方地基建造与服役状态评价 |
| 5.1 边坡发育概况 |
| 5.2 边坡分析评价 |
| 5.2.1 定性评价 |
| 5.2.2 边坡稳定性影响因素分析 |
| 5.3 地基填筑及处理 |
| 5.3.1 地基填筑技术 |
| 5.3.2 地基处理技术 |
| 5.3.3 防治工程设计 |
| 5.4 监测结果分析 |
| 5.4.1 常规监测结果分析 |
| 5.4.2 自动远程监测结果分析 |
| 5.4.3 工后沉降预测 |
| 5.5 地基质量检测 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）高面板堆石坝随机动力响应分析及基于性能的抗震安全评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 我国水电开发现状与发展趋势 |
| 1.1.2 面临的问题与研究的必要性 |
| 1.2 基于性能的抗震安全设计 |
| 1.2.1 基于性能的抗震设计基本概念 |
| 1.2.2 基于性能的抗震设计提出与发展 |
| 1.3 基于性能的大坝抗震安全评价研究进展 |
| 1.3.1 混凝土坝 |
| 1.3.2 土石坝 |
| 1.4 面板堆石坝地震响应数值分析 |
| 1.4.1 面板堆石坝动力反应分析方法 |
| 1.4.2 面板堆石坝筑坝材料动力特性 |
| 1.5 高面板堆石坝抗震安全评价性能指标和目标 |
| 1.5.1 坝体变形 |
| 1.5.2 坝坡稳定 |
| 1.5.3 防渗体面板安全 |
| 1.6 本文主要研究思路和内容 |
| 1.6.1 存在主要问题 |
| 1.6.2 本文主要思路和工作 |
| 2 土石坝地震响应概率分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 土石坝地震响应中的不确定性 |
| 2.2.1 地震动随机性 |
| 2.2.2 堆石料参数不确定性 |
| 2.3 概率分析方法 |
| 2.3.1 破坏概率定义 |
| 2.3.2 一次二阶矩法 |
| 2.3.3 蒙特卡洛法 |
| 2.3.4 响应面法 |
| 2.4 广义概率密度演化方法 |
| 2.4.1 广义概率密度演化方程 |
| 2.4.2 概率空间离散代表点选取方法 |
| 2.4.3 概率密度演化方程数值求解方法 |
| 2.5 非平稳随机地震动模型 |
| 2.5.1 改进的Clough-Penzien功率谱模型 |
| 2.5.2 基于谱表达-随机函数的随机地震动生成 |
| 2.6 动力可靠度概率分析 |
| 2.7 算例验证和应用 |
| 2.7.1 基于解析解的验证 |
| 2.7.2 基于Duffing振子的验证 |
| 2.7.3 基于多层边坡随机动力和概率分析的验证 |
| 2.7.4 基于面板堆石坝随机动力和概率分析的验证 |
| 2.8 地震易损性分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 考虑地震动随机性的高面板堆石坝随机动力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算本构模型 |
| 3.2.1 堆石料广义塑性静、动力统一模型 |
| 3.2.2 广义塑性接触面模型 |
| 3.3 地震动输入方法 |
| 3.4 高面板堆石坝随机动力响应和概率分析 |
| 3.4.1 有限元模型和材料参数信息 |
| 3.4.2 坝体加速度 |
| 3.4.3 坝体变形 |
| 3.4.4 面板应力 |
| 3.5 基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价初步探究 |
| 3.5.1 坝体变形 |
| 3.5.2 面板防渗体安全 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑材料参数不确定性的高面板堆石坝随机动力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高面板堆石坝弹塑性材料参数随机变量确定 |
| 4.3 高面板堆石坝随机动力响应和概率分析 |
| 4.3.1 基本信息 |
| 4.3.2 坝体加速度 |
| 4.3.3 坝体变形 |
| 4.3.4 面板应力 |
| 4.3.5 基于性能的抗震安全评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑地震动-材料参数耦合随机性的高面板坝随机动力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本信息 |
| 5.3 高面板堆石坝随机动力响应和概率分析 |
| 5.3.1 坝体加速度 |
| 5.3.2 坝体变形 |
| 5.3.3 面板应力 |
| 5.4 基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 三维高面板堆石坝随机地震响应和性能安全评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高面板堆石坝基本信息 |
| 6.3 高面板堆石坝随机动力响应和概率分析 |
| 6.3.1 坝体加速度 |
| 6.3.2 坝体变形 |
| 6.3.3 面板超应力体积比和超应力累积时间 |
| 6.4 基于性能的高面板堆石坝抗震安全评价 |
| 6.4.1 坝体变形 |
| 6.4.2 面板防渗体安全 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 高面板堆石坝坝坡稳定随机动力分析和性能安全评价 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 考虑堆石料软化的动力有限元时程分析法 |
| 7.2.1 坝坡有限元动力稳定分析方法 |
| 7.2.2 堆石料软化 |
| 7.3 基于随机动力和概率分析的堆石料软化特性影响 |
| 7.3.1 计算基本信息 |
| 7.3.2 计算结果分析 |
| 7.3.3 小结 |
| 7.4 高面板堆石坝抗剪强度参数统计分析 |
| 7.5 考虑地震动随机性的坝坡稳定性能安全评价 |
| 7.5.1 基本信息 |
| 7.5.2 高面板堆石坝坝坡稳定随机动力分析 |
| 7.5.3 基于性能的坝坡稳定安全评价 |
| 7.6 考虑抗剪强度参数不确定性的坝坡稳定随机动力分析 |
| 7.6.1 基本信息 |
| 7.6.2 安全系数 |
| 7.6.3 安全系数超限累积时间 |
| 7.6.4 累积滑移量 |
| 7.7 考虑地震动-抗剪强度参数耦合随机性的坝坡稳定性能安全评价 |
| 7.7.1 基本信息 |
| 7.7.2 安全系数 |
| 7.7.3 安全系数超限累积时间 |
| 7.7.4 累积滑移量 |
| 7.7.5 安全系数超限累积时间与累积滑移量关系讨论 |
| 7.8 本章小结 |
| 8 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于观测资料的土石坝后期变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 大坝观测资料分析研究现状 |
| 1.2.2 堆石流变研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 土石坝原型模型研究 |
| 2.1 土石坝沉降统计模型 |
| 2.1.1 土石坝沉降机理及其影响因素 |
| 2.1.2 沉降统计模型因子描述 |
| 2.2 大坝原型观测资料预处理 |
| 2.3 沉降统计模型的多元回归分析 |
| 2.3.1 回归分析方法 |
| 2.3.2 多元回归模型的建立 |
| 2.3.3 多元回归模型的检验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于观测资料的心墙堆石坝沉降统计模型 |
| 3.1 心墙堆石坝工程概况 |
| 3.1.1 大坝工程概况 |
| 3.1.2 大坝监测概况 |
| 3.2 心墙堆石坝测资料整理分析 |
| 3.2.1 大坝下游堆石体内部沉降变化规律 |
| 3.2.2 大坝下游堆石体表面沉降变化规律 |
| 3.2.3 观测资料综合分析评价 |
| 3.3 心墙堆石坝沉降统计模型建立 |
| 3.3.1 沉降模型影响分量相关性检验 |
| 3.3.2 大坝内部最大横断面心墙测点沉降统计模型拟合与预测 |
| 3.3.3 大坝内部最大横断面下游测点沉降统计模型拟合与预测 |
| 3.3.4 大坝下游表面测点沉降统计模型拟合与预测 |
| 3.4 沉降统计模型成果分析 |
| 3.4.1 大坝沉降统计模型预测成果分析 |
| 3.4.2 沉降统计模型的填筑、水压和时效分量定量分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 大坝有限元分析 |
| 4.1 有限元计算分析理论 |
| 4.1.1 堆石静力本构模型 |
| 4.1.2 堆石流变本构模型 |
| 4.1.3 堆石湿化本构模型 |
| 4.2 大坝有限元变形计算 |
| 4.2.1 有限元模型的建立 |
| 4.2.2 有限元计算条件 |
| 4.2.3 变形与应力计算结果与分析 |
| 4.3 大坝有限元变形计算结果对比分析 |
| 4.3.1 有限元计算结果与观测结果对比分析 |
| 4.3.2 有限元计算的填筑分量、蓄水分量和流变分量定量分析 |
| 4.3.3 有限元计算结果与统计模型拟合结果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、土石坝不均匀沉降计算（论文参考文献）
- [1]深厚覆盖层上土石坝坝基加固措施研究[D]. 郑克. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]粘土心墙土石坝水力劈裂特性研究[D]. 张少英. 兰州交通大学, 2021(02)
- [3]黏土心墙堆石坝变形协调评判指标与各区渗透性能影响研究[J]. 王芳,郑东健,何勇军,李宏恩. 水利水电技术(中英文), 2021(02)
- [4]黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究[D]. 来春景. 兰州理工大学, 2020(02)
- [5]地震作用下混凝土面板堆石坝风险等级及风险预警机制研究[D]. 唐旺. 西安理工大学, 2020(01)
- [6]考虑颗粒级配和破碎演化的堆石料强度特性及本构模型研究[D]. 孟敏强. 重庆大学, 2020(02)
- [7]广义塑性Cosserat连续体模型及其应用[D]. 樊馥榕. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]山区高填方地基沉降变形特性研究[D]. 张国龙. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [9]高面板堆石坝随机动力响应分析及基于性能的抗震安全评价[D]. 庞锐. 大连理工大学, 2019
- [10]基于观测资料的土石坝后期变形研究[D]. 张艺. 大连理工大学, 2019(02)
标签：土石坝论文; 混凝土面板堆石坝论文; 地基沉降论文; 应力状态论文; 应力应变曲线论文;