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白鹤滩拱坝基础垫座方案优化研究被引量：7: 2014年; 白鹤滩高拱坝地基地质条件复杂,需要设计大范围的垫座以改善受力条件。目前关于拱坝地基和坝肩处理措施的研究大多依赖工程经验,尚没有完整、可靠的垫座评价准则。提出拱坝垫座设计的综合优化方法,通过分析垫座对坝体的影响及垫座自身的稳定性,找到最优的设计方案。该方法综合坝体位移、应力、屈服区、抗滑安全度等因素,采用不平衡力分析坝踵开裂,采用塑性余能范数(PCE)评价垫座整体稳定。不平衡力是结构局部失稳后的度量,能够有效地预测裂纹扩展部位和方向。余能范数是不平衡力的标量范数,可用于判断结构的整体稳定性。对比4种垫座设计方案,通过对坝体位移、坝踵开裂、垫座整体稳定和抗滑安全度的分析,确定将垫座视为坝体、垫座上游侧设缝为白鹤滩拱坝垫座的最优设计方案。; 潘元炜刘耀儒张泷杨强徐建荣何明杰刘西军; 关键词：基础工程高拱坝垫座优化设计坝踵开裂

高拱坝谷幅变形机制及非饱和裂隙岩体有效应力原理研究被引量：41: 2015年; 蓄水期谷幅变形影响着高拱坝当前工作性态和长期安全状况,但拱坝设计方法中尚没有相关的评价标准。首先总结蓄水期高拱坝坝址谷幅变形规律和常规数值方法计算的难点。从裂隙水压力的作用规律出发,在弹塑性模型屈服函数中引入静水压力,并应用于锦屏一级拱坝蓄水期计算分析。计算结果与监测值符合良好,初步解释谷幅收缩等坝址区山体变形现象。探索蓄水初期裂隙岩体的细观变形机制,提出非饱和、非贯通裂隙岩体中的有效应力原理。结果表明,裂隙水压力改变岩体平衡状态,是蓄水后坝址区岩体产生塑性变形的主要驱动力。; 杨强潘元炜程立刘耀儒周钟薛利军; 关键词：岩石力学裂隙岩体有效应力塑性变形高拱坝

蓄水期和运行期库盆变形机制及对高拱坝安全的影响: 目前我国高拱坝逐步进入蓄水期和运行期。锦屏一级、溪洛渡等高拱坝的蓄水过程引发了显著的库盆变形,蓄水完成后仍有持续的谷幅收缩,影响高拱坝当前工作性态和长期安全状况。拱坝设计方法中关于库盆变形的影响尚未有系统性的评价标准。本...; 潘元炜; 关键词：裂隙岩体; 文献传递

基于非线性有限元的高拱坝开裂分析理论: 目前的开裂分析方法,包括基于断裂力学的方法和基于损伤力学的方法,在三维结构的开裂分析中仍存在很大局限性.变形加固理论(DRT)给出了结构稳定的定义,即在给定荷载作用下,存在同时满足平衡条件、变形协调条件和本构关系的力学解...; 潘元炜刘耀儒杨强; 关键词：高拱坝开裂故障非线性有限元分析; 文献传递

基于非线性有限元的马吉拱坝整体稳定分析被引量：3: 2010年; 马吉水电站是怒江开发规划中的重要梯级电站。最大坝高为290m,属于超高拱坝,地质条件与岩体力学环境复杂,其应力和坝肩稳定对确保工程安全具有重要的意义。基于非线性有限元分析,采用变形加固理论,使用三维非线性有限元程序TFINE,对马吉拱坝进行三维弹塑性有限元数值模拟,对该拱坝在正常工况下的位移、坝体应力和拱端推力进行分析。采用余能范数对马吉拱坝的整体稳定性进行评价,采用不平衡力对左右坝趾及基础中峰值振动速度回归趋势对比软弱带的稳定性进行分析,并对软弱带进行敏感性分析。结果表明,马吉拱坝的位移、应力和超载稳定能力均达到稳定要求,马吉拱坝现施工方案基本可行。; 杨强刘耀儒潘元炜邓毅国; 关键词：水利工程非线性有限元

基于模型试验与变形加固理论的高拱坝整体稳定性判据研究被引量：7: 2014年; 高拱坝结构作为超静定的岩体工程结构,在破坏过程中,首先发生局部起裂,然后整体进入非线性变形阶段,最后发生整体破坏,因此难以用单一的稳定性判据衡量高拱坝的整体稳定性。使用超水荷载法研究拱坝的稳定性,分析拱坝整体结构在超载过程中的破坏过程。对基于地质力学模型试验的三安全度(K1,K2,K3)评价标准和基于非线性数值模拟的超载倍数–塑性余能曲线评判标准进行对比分析。同时,利用变形加固理论能够近似模拟结构发生局部破坏后应力、位移情况的优势,提出基于变形加固理论的拱坝三安全度评判标准K–1,K–2,K–3。通过对模型试验和数值计算的结果归纳分析,分别论述模型试验的K1,K2,K3与数值计算的K–1,K–2,K–3之间的联系。结果表明,基于地质力学模型试验的三安全度评价标准K1,K2,K3与所提出的基于变形加固理论的三安全度评价标准K–1,K–2,K–3具有较高的一致性,两者之间可以互相验证。; 程立刘耀儒潘元炜杨强周维垣; 关键词：水利工程高拱坝模型试验稳定性判据

锦屏高边坡和坝基长期变形对拱坝的影响: 高边坡和坝基的长期变形是非平衡演化过程，目前尚没有成熟的分析方法。本文首先采用给定位移法对锦屏工程进行初步分析，随后将洞室开挖中的"释放荷载"概念延伸到边坡分析中，将弹性模量与强度参数一起折减，模拟了...; 潘元炜杨强刘耀儒常强周钟饶宏玲薛利军; 关键词：强度折减

高拱坝稳定与控制理论及其试验验证: 本文首先将变形加固理论的基本要素展现在刚体极限平衡法上,以便更好地阐释和理解变形加固理论.本文的核心思想是强调结构破坏是一个渐进破坏过程,而不平衡力是其内在动力机制.围绕这一学术思想,本文探讨了变形稳定性评价,强度设计、...; 杨强刘耀儒潘元炜冷旷代李波崔智雄杨若琼; 关键词：高拱坝稳定性开裂控制; 文献传递

大型多功能岩土结构模型试验平台多点伺服加载系统: 本发明涉及大型多功能岩土结构模型试验平台多点伺服加载系统，属于模拟岩土结构工程的外部荷载施加技术领域；该系统包括：由15组双作用油缸、加载动力源、15路多路分油器组成的液压系统，以及伺服控制系统，其中，加载动力源通过多路...; 刘耀儒杨强程立潘元炜吕庆超

蓄水期边坡及地基变形对高拱坝的影响被引量：14: 2015年; 在高拱坝施工期和运行期,蓄水引起的边坡和地基变形是值得关注的问题。蓄水对岩体产生许多影响,包括岩体参数弱化、有效应力降低和浮托力的作用。这些现象与滑坡、坝体稳定和水库诱发地震等工程问题相关,而目前对蓄水作用的力学机制的研究仍十分有限。将边坡极限分析中的强度折减法扩展为同时考虑刚度和强度折减的有限元方法,并用于分析岩体材料的弱化。将裂隙岩体的有效应力原理应用到Drucker-Prager准则。基于锦屏一级拱坝左岸边坡变位和谷幅收缩的监测数据,将上述2种方法应用于蓄水期边坡及地基变形影响分析。结果表明,坝体具有良好的承受边坡变形的能力,仅在局部有变形和应力改变。; 杨强潘元炜程立刘耀儒; 关键词：边坡工程蓄水高拱坝有效应力强度折减

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潘元炜