混凝土面板堆石坝应力应变分析方法研究

序

前言

第一篇面板堆石坝应力应变分析

1绪论

1.1混凝土面板堆石坝的发展

1.2面板堆石坝应力应变分析方法研究进展

1.3本书主要研究内容

2面板堆石坝应力应变分析基本理论

2.1堆石材料应力应变性质

2.2接触面力学性质

2.3堆石体非线性弹性模型

2.4堆石体弹塑性模型

2.5广义塑性理论

2.6状态非线性

2.7加卸荷判据

2.8强度条件

3面板堆石坝三维有限元的实现

3.1非线性方程组的基本解法

3.2大型稀疏线性方程组的求解

3.3改进的预处理共轭斜量法(PCCG法)

3.4模拟筑坝过程的有限元迭代格式

3.5面板堆石坝非线性有限元分析中的几个问题

4水布垭面板堆石坝三维非线性有限元分析

4.1工程概况

4.2水布垭面板堆石坝三维非线性有限元计算模型

4.3水布垭面板堆石坝三维非线性有限元计算结果与分析

4.4讨论

第二篇面板堆石坝力学性能的非线性预测与控制

5人工神经网络

5.1概述

5.2人工神经网络的结构

5.3人工神经网络的典型模型

5.4反向传播(BP)网络模型

5.5软件的实现

6遗传算法

6.1概述

6.2遗传算法的操作程序

6.3遗传算法的设计

7基于神经网络的水布垭面板堆石坝变形控制与预测

7.1概述

7.2样本的选取

7.3神经网络结构的确定

7.4样本的预处理与网络的训练

7.5水布垭面板堆石坝垂直压缩模量的控制与变形的预测

8BP网络与遗传算法在面板堆石坝设计参数控制中的应用

8.1概述

8.2遗传算法的程序设计与计算

第三篇基子挤压边墙技术的面板堆石坝应力应变分析

9基于挤压边墙技术的钢筋混凝土面板坝施工方法

9.1钢筋混凝土面板坝传统方法施工

9.Z钢筋混凝土面板坝?昆凝土挤压式边墙法施工

10水布垭面板堆石坝三维非线性有限元分析原理

10.1基于挤压式边墙技术的面板堆石坝三维有限元分析的主要问题

10.2基于挤压式边墙技术的面板堆石坝三维有限元分析的计算原理

10.3基于挤压式边墙技术的面板堆石坝三维有限元分析中的本构模型

11基于挤压边墙技术的水布垭面板堆石坝三维非线性有限元分析

11.1水布垭面板堆石坝三维非线性有限元计算模型

11.2无挤压边墙水布垭面板堆石坝应力应变分析

11.3基于挤压边墙散体材料水布垭面板堆石坝应力应变分析

11.4基于挤压边墙块体材料水布垭面板堆石坝应力应变分析

11.5挤压边墙对水布垭面板堆石坝应力应变的影响

11.6挤压边墙断开对水布垭面板堆石坝应力应变的影响

11.7挤压边墙参数对水布垭面板堆石坝应力应变的影响

11.8度汛对水布垭面板堆石坝应力应变的影响

11.9讨论

第四篇混凝土面板裂缝成因及裂缝规律研究

12西北口混凝土面板堆石坝裂缝成因分析

12.1概述

12.2西北口堆石坝混凝土面板裂缝状况及其特点

12.3蓄水前面板荷载分析及计算

12.4面板弹性温度应力的有限元分析

12.5面板裂缝分布规律的理论分析

12.6面板混凝土抗裂能力分析

12.7讨论

第五篇结浯与展望

13结语与展望

13.1结语

13.2展望

参考文献

　　本书主要内容有四部分：首先是对面板堆石坝分析的基础理论作了全面回顾和分析，研究了面板堆石坝的三维非线性有限元分析方法；第二部分讨论如何用非线性理论对面板堆石坝的应力应变进行预测和控制；由于最近面板和垫层料的施工多采取挤压边墙的新技术，本书第三部分深入分析其对面板堆石坝应力应变的影响；最后一部分则以西北口面板堆石坝为对象研究面板开裂原因及规律。本书的出版符合面板堆石坝进一步发展的需要，也将为从事混凝土面板堆石坝设计计算和施工的工程师们提供有益的借鉴和参考。　　本书应用弹性力学和塑性力学的基本原理、计算机技术、非线性科学预测与控制理论对面板堆石坝的普遍问题(面板裂缝、堆石坝应力应变)和新技术(挤压边墙)的力学性能进行研究，并以国内第一座现代混凝土面板堆石试验坝西北口面板堆石坝和世界目前在建的最高的混凝土面板堆石坝水布垭面板堆石坝作为研究对象，对混凝土面板堆石坝的应力应变特性进行分析。全书分5篇，共13章，内容包括面板堆石坝应力应变分析、面板堆石坝力学性能的非线性预测与控制、基于挤压边墙技术的面板堆石坝应力应变分析、混凝土面板堆石坝裂缝成因分析。　　本书中的研究成果，既可以应用于水利工程混凝土面板堆石坝应力应变分析及其变形预测与控制中，也可以用于土石堤坝、边坡等相关工程的应力应变分析及其变形预测与控制中。　　本书的内容既有理论研究，又有实践应用，对工程设计、施工具有较高的参考价值和指导作用，可供从事水利水电工程的广大工程技术人员借鉴，也可供有关大专院校师生和研究人员参考。