混凝土面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析方法研究?jī)?nèi)容提要

該書內(nèi)容包括基于傳統(tǒng)施工方法混凝土面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析、面板堆石壩力學(xué)性能的非線性預(yù)測(cè)與控制、基于擠壓邊墻技術(shù)的面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析、混凝土面板堆石壩裂縫成因分析。

本書應(yīng)用彈性力學(xué)和塑性力學(xué)的基本原理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、非線性科學(xué)預(yù)測(cè)與控制理論對(duì)面板堆石壩的普遍問題（面板裂縫、堆石壩應(yīng)力應(yīng)變）和新技術(shù)（擠壓邊墻）的力學(xué)性能進(jìn)行研究，并以國(guó)內(nèi)第一座現(xiàn)代混凝土面板堆石試驗(yàn)壩——西北口面板堆石壩和世界目前在建的最高的混凝土面板堆石壩——水布埡面板堆石壩作為研究對(duì)象，對(duì)混凝土面板堆石壩的應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行分析。全書分5篇，共13章，內(nèi)容包括面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析、面板堆石壩力學(xué)性能的非線性預(yù)測(cè)與控制、基于擠壓邊墻技術(shù)的面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析、混凝土面板堆石壩裂縫成因分析。

本書中的研究成果，既可以應(yīng)用于水利工程混凝土面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析及其變形預(yù)測(cè)與控制中，也可以用于土石堤壩、邊坡等相關(guān)工程的應(yīng)力應(yīng)變分析及其變形預(yù)測(cè)與控制中。

序

前言

第一篇面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析

1緒論

1.1混凝土面板堆石壩的發(fā)展

1.2面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析方法研究進(jìn)展

1.3本書主要研究?jī)?nèi)容

2面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析基本理論

2.1堆石材料應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)

2.2接觸面力學(xué)性質(zhì)

2.3堆石體非線性彈性模型

2.4堆石體彈塑性模型

2.5廣義塑性理論

2.6狀態(tài)非線性

2.7加卸荷判據(jù)

2.8強(qiáng)度條件

3面板堆石壩三維有限元的實(shí)現(xiàn)

3.1非線性方程組的基本解法

3.2大型稀疏線性方程組的求解

3.3改進(jìn)的預(yù)處理共軛斜量法(PCCG法)

3.4模擬筑壩過程的有限元迭代格式

3.5面板堆石壩非線性有限元分析中的幾個(gè)問題

4水布埡面板堆石壩三維非線性有限元分析

4.1工程概況

4.2水布埡面板堆石壩三維非線性有限元計(jì)算模型

4.3水布埡面板堆石壩三維非線性有限元計(jì)算結(jié)果與分析

4.4討論

第二篇面板堆石壩力學(xué)性能的非線性預(yù)測(cè)與控制

5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

5.1概述

5.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

5.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型模型

5.4反向傳播(BP)網(wǎng)絡(luò)模型

5.5軟件的實(shí)現(xiàn)

6遺傳算法

6.1概述

6.2遺傳算法的操作程序

6.3遺傳算法的設(shè)計(jì)

7基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水布埡面板堆石壩變形控制與預(yù)測(cè)

7.1概述

7.2樣本的選取

7.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定

7.4樣本的預(yù)處理與網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練

7.5水布埡面板堆石壩垂直壓縮模量的控制與變形的預(yù)測(cè)

8BP網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法在面板堆石壩設(shè)計(jì)參數(shù)控制中的應(yīng)用

8.1概述

8.2遺傳算法的程序設(shè)計(jì)與計(jì)算

第三篇基子擠壓邊墻技術(shù)的面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析

9基于擠壓邊墻技術(shù)的鋼筋混凝土面板壩施工方法

9.1鋼筋混凝土面板壩傳統(tǒng)方法施工

9.2鋼筋混凝土面板壩混凝土擠壓式邊墻法施工

10水布埡面板堆石壩三維非線性有限元分析原理

10.1基于擠壓式邊墻技術(shù)的面板堆石壩三維有限元分析的主要問題

10.2基于擠壓式邊墻技術(shù)的面板堆石壩三維有限元分析的計(jì)算原理

10.3基于擠壓式邊墻技術(shù)的面板堆石壩三維有限元分析中的本構(gòu)模型

11基于擠壓邊墻技術(shù)的水布埡面板堆石壩三維非線性有限元分析

11.1水布埡面板堆石壩三維非線性有限元計(jì)算模型

11.2無擠壓邊墻水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析

11.3基于擠壓邊墻散體材料水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析

11.4基于擠壓邊墻塊體材料水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變分析

11.5擠壓邊墻對(duì)水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變的影響

11.6擠壓邊墻斷開對(duì)水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變的影響

11.7擠壓邊墻參數(shù)對(duì)水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變的影響

11.8度汛對(duì)水布埡面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變的影響

11.9討論

第四篇混凝土面板裂縫成因及裂縫規(guī)律研究

12西北口混凝土面板堆石壩裂縫成因分析

12.1概述

12.2西北口堆石壩混凝土面板裂縫狀況及其特點(diǎn)

12.3蓄水前面板荷載分析及計(jì)算

12.4面板彈性溫度應(yīng)力的有限元分析

12.5面板裂縫分布規(guī)律的理論分析

12.6面板混凝土抗裂能力分析

12.7討論

第五篇結(jié)浯與展望

13結(jié)語與展望

13.1結(jié)語

13.2展望

參考文獻(xiàn)2100433B

脆性是巖石的一種重要性質(zhì),巖石的許多力學(xué)行為都與其脆性有關(guān)?？偨Y(jié)現(xiàn)有的基于強(qiáng)度、應(yīng)力–應(yīng)變曲線、加卸載試驗(yàn)、硬度、礦物成分等脆性指標(biāo),并詳細(xì)分析這些指標(biāo)在評(píng)價(jià)巖石脆性時(shí)的局限性。為合理、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)巖石的脆性程度,提出一種建立在應(yīng)力–應(yīng)變曲線峰后應(yīng)力降的相對(duì)大小和絕對(duì)速率基礎(chǔ)上、能夠考慮巖石塑性屈服特性和應(yīng)力狀態(tài)影響的新的脆性指標(biāo),并開展單軸和三軸壓縮實(shí)驗(yàn)對(duì)新指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn) 。

試驗(yàn)結(jié)果表明:水泥砂漿和大理巖脆性程度均隨圍壓增大而減小,相同應(yīng)力狀態(tài)下大理巖脆性程度均大于水泥砂漿,這與二者實(shí)際脆性程度相符;單軸試驗(yàn)條件下灰?guī)r、大理巖、花崗巖和紅砂巖的脆性程度依次減小,破壞時(shí)的軸向應(yīng)變逐漸增大,這與"應(yīng)變?cè)降痛嘈猿潭仍酱?吻合。試驗(yàn)結(jié)果可很好地驗(yàn)證該脆性指標(biāo)的可靠性,研究成果對(duì)豐富和改進(jìn)現(xiàn)有的巖石脆性特征評(píng)價(jià)方法具有重要意義 。

采用Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)TB8鈦合金進(jìn)行了常溫壓縮變形試驗(yàn),溫度為恒溫25℃,應(yīng)變速率范圍為0.01~10 s-1。研究了TB8合金常溫下流變應(yīng)力行為,對(duì)合金的常溫變形機(jī)制進(jìn)行初步的探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:TB8材料具有明顯的應(yīng)變速率敏感性,并得到固溶態(tài)TB8材料的數(shù)學(xué)模型。模型計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該模型可以較好地預(yù)測(cè)固溶態(tài)TB8材料在冷變形時(shí)的塑性流動(dòng)應(yīng)力。2100433B

由真應(yīng)力與工程應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系可以看出，在彈性階段，工程應(yīng)力較小，因此真應(yīng)力和工程應(yīng)力基本一致，但進(jìn)入屈服狀態(tài)后，產(chǎn)生顯著的塑性變形，遠(yuǎn)大于彈性應(yīng)變，導(dǎo)致工程應(yīng)變迅速增大，因此在該階段真應(yīng)力遠(yuǎn)大于工程應(yīng)力。

觀察以下真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，與上述分析一致。其彈性區(qū)域和通常的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線基本重合，進(jìn)入塑性階段后，特別是破壞前發(fā)生頸縮現(xiàn)象以后，該處的真應(yīng)力遠(yuǎn)高于通常認(rèn)為的工程應(yīng)力。

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《混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形特性研究》在總結(jié)作者長(zhǎng)期從事混凝土面板堆石壩數(shù)值計(jì)算分析研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目和重點(diǎn)科研項(xiàng)目的研究，對(duì)混凝土面板堆石壩的應(yīng)力變形特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，分析、探討了混凝土面板堆石壩在各種情況下的應(yīng)力變形規(guī)律及其相關(guān)影響因素。其中，涉及了面板堆石壩的數(shù)值計(jì)算分析方法、面板堆石壩的應(yīng)力變形特性和面板堆石壩的離心模型試驗(yàn)等多方面的內(nèi)容，既有理論分析和論述，也有具體工程的應(yīng)用實(shí)例?！痘炷撩姘宥咽瘔螒?yīng)力變形特性研究》可供從事水利、水電工程設(shè)計(jì)、施工、科研等部門的工程技術(shù)人員參考，亦可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書。2100433B