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第1章 紫坪铺面板堆石坝震害1

1.1 工程概况1

1.1.1 概述1

1.1.2 水文气象3

1.1.3 地形地质条件4

1.2 大坝震害4

1.2.1 大坝变形6

1.2.2 大坝防渗系统7

参考文献12

第2章 汶川地震紫坪铺面板堆石坝的地震动输入13

2.1 地震动记录13

2.1.1 紫坪铺观测台阵的主震记录13

2.1.2 紫坪铺观测台阵余震记录17

2.2 汶川地震紫坪铺面板堆石坝的地震动输入30

2.2.1 地震动时程31

2.2.2 坝顶的地震加速度反应谱对比35

参考文献37

第3章 面板堆石坝静、动力分析方法38

3.1 筑坝堆石料的本构模型38

3.1.1 静力本构模型38

3.1.2 动力本构模型46

3.1.3 残余变形模型50

3.1.4 广义塑性静、动力本构模型52

3.2 筑坝堆石料接触面本构模型63

3.2.1 Clough-Duncan双曲线模型63

3.2.2 理想弹塑性接触面模型63

3.2.3 弹塑性损伤接触面模型64

3.2.4 广义塑性接触面模型65

3.3 面板堆石坝静、动力分析方法91

3.3.1 面板堆石坝非线性分析方法91

3.3.2 面板堆石坝残余变形分析方法97

参考文献99

第4章 土石坝等土工构筑物的有限元软件开发104

4.1 软件开发的有限元分析理论105

4.1.1 控制方程105

4.1.2 有限元离散和求解107

4.2 软件的开发技术110

4.2.1 开发的操作系统平台110

4.2.2 开发的环境和语言110

4.2.3 面向对象设计110

4.2.4 并行计算117

4.2.5 命令行式的数据输入120

4.3 有限元类库122

4.3.1 单元类型库122

4.3.2 荷载类型库126

4.3.3 本构模型库127

4.4 软件的前后处理模块128

4.4.1 前处理模块128

4.4.2 后处理模块130

4.5 软件计算功能132

4.6 软件可靠性验证138

4.6.1 静力问题138

4.6.2 固结问题142

4.6.3 动力问题144

4.7 软件工程应用153

参考文献154

第5章 紫坪铺面板堆石坝筑坝材料大型三轴试验及参数标定156

5.1 大型三轴仪介绍156

5.1.1 设备构成和性能指标156

5.1.2 主要特色及其精度160

5.1.3 代表性试验成果162

5.2 紫坪铺面板堆石坝筑坝材料的基本物理特性163

5.2.1 颗粒材料的基本物性164

5.2.2 颗粒级配164

5.3 单调加载下的应力和变形特性165

5.3.1 试验过程165

5.3.2 试验结果165

5.4 循环加载下的应力和变形特性167

5.4.1 循环试验167

5.4.2 循环荷载试验结果167

5.5 广义塑性模型参数标定169

参考文献170

第6章 紫坪铺面板堆石坝施工过程的三维弹塑性有限元模拟171

6.1 紫坪铺设计断面171

6.2 大坝的填筑和蓄水进度174

6.3 有限元网格175

6.4 材料参数176

6.5 大坝应力和变形分析178

6.5.1 测点位移178

6.5.2 大坝整体变形179

6.5.3 面板变形与应力180

参考文献182

第7章 紫坪铺面板堆石坝的三维弹塑性地震反应分析183

7.1 地震动输入183

7.2 动水压力184

7.3 边界条件和材料参数184

7.4 计算控制参数186

7.5 动力反应结果分析186

7.5.1 加速度反应186

7.5.2 大坝变形187

7.5.3 面板应力194

7.5.4 施工缝错台196

参考文献199