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《西安理工大学》 2000年
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大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析

柴军瑞  
【摘要】:进行大坝及其周围地质体中渗流场与应力场耦合分析,是解决评价和预测 大坝、坝基、坝肩稳定性,库岸边坡稳定性等问题的关键。本文运用岩体力学、 渗流力学和结构力学相结合,理论分析与工程应用相结合,大坝与周围地质体 相结合的系统研究方法,以大坝及其周围有限的地质体为研究对象,以大坝及 岩体的结构类型为基础,进行裂隙渗流力学基础研究,分析大坝─地质体系统 的渗流问题,同时考虑渗流对介质作用的渗透静水压力和渗透动水压力(渗流 体积力或裂隙壁切向拖曳力),建立大坝─地质体系统渗流场与应力场(或温度 场)耦合分析的多重裂隙网络非线性数学模型,开发求解此耦合分析模型的三 维有限元程序与软件,并进行小湾水电站坝区和龙滩碾压混凝土坝渗流场与应 力场耦合分析,以及龙滩碾压混凝土坝渗流场与温度场耦合分析。本文在大坝 ─地质体系统渗流场与应力场耦合分析的多重裂隙网络模型、渗透动水压力引 起的裂隙壁切向拖曳力、渗流场与温度场耦合分析的数学模型、以及大坝─地 质体系统渗流场与应力场(或温度场)耦合分析的数值方法与软件等方面作了 创新性的研究。实际工程计算结果表明,考虑耦合作用时,由于裂隙(层面) 隙宽的减小而使总渗流量减小,使渗流场水头分布发生变化;也使岩体(坝体) 各应力分量的最大值增加10%~20%左右;当水力坡度较大时,裂隙壁切向拖 曳力使剪应力明显增加;和耦合分析相比较,不考虑耦合作用得出的应力结果 偏于不安全。随着渗透系数的增大,渗流场对温度场的影响更加明显,而温度 场对渗流场的影响减弱;渗流由低温向高温流动时,使温度场温度普遍降低, 但使渗流场水头普遍升高。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TV223.4;TV640

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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4 茅樵;深层搅拌桩在平原水库防渗中的应用与研究[D];山东大学;2005年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 黄淑娟;;小型复杂结构单元化离散方法探讨[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
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9 朱岳明;李璟;王红斌;袁翠平;;碾压混凝土坝防渗与排水渗控设计方法[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
10 朱岳明;袁翠平;王红斌;;碾压混凝土坝施工质量现场检测方法初探[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈静;河口海岸带附近地下水运移规律研究[D];河海大学;2006年
2 罗平平;裂隙岩体可灌性及灌浆数值模拟研究[D];河海大学;2006年
3 孙曼;光纤Bragg光栅传感技术用于工程结构安全监测的研究[D];四川大学;2005年
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10 李春花;海冰在潮汐和波浪作用下的断裂机理研究[D];大连理工大学;2000年
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1 张卫民;土体力学参数对土坡稳定安全系数影响分析[D];浙江大学;2006年
2 袁翠平;碾压混凝土坝渗流理论与渗控方法研究[D];河海大学;2006年
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10 白俊文;无限深透水地基上土石坝渗流控制计算模型研究[D];新疆农业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏会锋;秦忠诚;席健;;山岭隧道“控制排水”原则下的围岩注浆[J];公路;2006年10期
2 张继勋;任旭华;姜弘道;黄丽伟;;高外水压力下隧道工程的渗控措施研究[J];水文地质工程地质;2006年06期
3 张俊儒,仇文革;深埋高水位山岭隧道作用于衬砌外表面的水压力计算方法[J];现代隧道技术;2004年06期
4 王建秀,杨立中,何静;深埋隧道衬砌水荷载计算的基本理论[J];岩石力学与工程学报;2002年09期
5 杨会军;王梦恕;;深埋长大隧道渗流数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2006年03期
6 盛金昌,速宝玉,赵坚,詹美礼;溪洛渡拱坝坝基渗流-应力耦合分析研究[J];岩土工程学报;2001年01期
7 高新强,仇文革,高扬;山岭隧道高水压下衬砌结构平面数值分析[J];岩土力学;2005年03期
8 张玉军;饱和–非饱和介质水–应力耦合弹塑性二维有限元分析[J];岩石力学与工程学报;2005年17期
9 仵彦卿;岩体水力学基础(五)——岩体渗流场与应力场耦合的裂隙网络模型[J];水文地质工程地质;1997年05期
10 何春雄,吴紫汪,朱林楠;祁连山区大坂山隧道围岩的冻融状况分析[J];冰川冻土;2000年02期
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1 冯乃谦;牛全林;李崇智;刘国栋;;混凝土耐久性病害综合症及其预防的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
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2 贺玉龙;三场耦合作用相关试验及耦合强度量化研究[D];西南交通大学;2003年
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4 刘新喜;库水位下降对滑坡稳定性的影响及工程应用研究[D];中国地质大学;2003年
5 郭少华;岩石类材料压缩断裂的实验与理论研究[D];中南大学;2003年
6 谢兴华;岩体水力劈裂机理试验及数值模拟研究[D];河海大学;2004年
7 李宗利;岩体水力劈裂机理研究及其在地下洞室围岩稳定分析中应用[D];河海大学;2005年
8 袁海平;诱导条件下节理岩体流变断裂理论与应用研究[D];中南大学;2006年
9 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
10 何翔;岩体渗流—应力耦合的随机有限元方法[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
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1 周乐凡;考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计研究[D];铁道部科学研究院;2003年
2 马静嵘;软岩体冻融损伤水热力耦合研究初探[D];西安科技大学;2004年
3 孙文昊;寒区特长公路隧道抗防冻对策研究[D];西南交通大学;2005年
4 谢红强;小湾坝肩槽开挖高边坡卸荷特性三维非线性有限元分析及加固措施研究[D];四川大学;2002年
5 吴剑;隧道冻害机理及冻胀力计算方法的研究[D];西南交通大学;2004年
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10 孙振远;堆石料工程特性及面板堆石坝应力变形研究[D];南京水利科学研究院;2003年
【二级引证文献】
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1 沈明;应用无单元法模拟岩体水力劈裂[D];浙江大学;2006年
2 陆丽;深覆盖层地基土石坝渗流场与应力场的耦合分析[D];西安理工大学;2007年
3 王如宾;岩体离散裂隙网络渗流场与温度场耦合分析[D];三峡大学;2007年
4 李平;饱和黄土的三轴渗透试验研究[D];西北农林科技大学;2007年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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2 沈崇刚;中国大坝委员会提出1997年第19届大坝会议讨论题[J];水力发电;1995年04期
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1 张挺;詹杰民;李川;程永东;;自然电场法在水库大坝安全评价中的应用[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006年
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4 葛怀光;房纯纲;鲁英;贾永梅;王会宾;;瞬变电磁法在堤坝隐患探测中的应用[A];2004水利水电地基与基础工程技术[C];2004年
5 江攀毅;;综合防渗技术在水库除险加固工程中的应用[A];福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C];2009年
6 郄志红;郑旌辉;;一个具有学习功能的大坝病害诊断与安全评价专家系统[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
7 熊章强;谢尚平;;抽水蓄能电站大坝选址中的浅层地震方法[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
8 汪恕诚;;再谈人与自然和谐相处——兼论大坝与生态[A];中国水利学会第八次全国会员代表大会纪念专集[C];2004年
9 唐光盛;;水库大坝高原复杂工况潜水作业方案的制定[A];救捞专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
10 张兵;严谨;孙娟娟;;龙桥水电站枢纽大坝安全监测设计[A];热烈庆祝龙桥水电站提前发电论文集[C];2007年
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1 张雁明 苏曙光;“大坝”靠品牌拓市场[N];德州日报;2006年
2 本报记者 董建勤;世界第一大坝的魅力[N];人民日报;2000年
3 记者 王恩瑞;和川:向8·20大坝封顶目标冲刺[N];山西日报;2009年
4 陈廷榔;能建拦湖大坝吗?[N];中国环境报;2009年
5 记者 施勇峰;三峡二期大坝全线封顶[N];新华每日电讯;2002年
6 本报记者 徐琦 本报通讯员 傅开镜 任乐云;大坝:高超技艺筑丰碑[N];工人日报;2000年
7 沈胡 记者 王雁翔;万余军民严防死守 大坝通过首次“大考”[N];解放军报;2010年
8 本报记者 时雨 通信员 金哲平;麦洛维大坝首批两台机组投产发电[N];国际商报;2009年
9 本报记者 黄世永 罗志宾 通讯员 谢宝先;冲不垮的精神大坝[N];中国邮政报;2005年
10 通讯员 刘力坤;天山天池建成海南拦沙大坝[N];昌吉日报;2009年
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1 柴军瑞;大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析[D];西安理工大学;2000年
2 徐洪钟;大坝动力系统的安全监控非线性分析模型研究[D];河海大学;2001年
3 苏怀智;大坝安全监控感智融合理论和方法及应用研究[D];河海大学;2002年
4 康飞;大坝安全监测与损伤识别的新型计算智能方法[D];大连理工大学;2009年
5 兰孝奇;GPS精密变形监测数据处理方法及其应用研究[D];河海大学;2005年
6 李茂田;长江中下游干流水沙与现代河床地貌耦合作用研究[D];华东师范大学;2005年
7 王忠;坝库相互作用及抗震技术研究[D];四川大学;2001年
8 贾艾晨;大坝地震反应数据场可视化方法研究[D];大连理工大学;2003年
9 黄炎生;随机有限元法及结构可靠性分析方法在大坝中的应用[D];华南理工大学;1995年
10 邱战洪;非线性动力损伤力学理论及其数值分析模型[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严良平;大坝远程健康诊断系统关键技术研究[D];河海大学;2005年
2 周红;大坝运行风险评价方法研究[D];河海大学;2004年
3 Itoya Emioshor;大坝与坝基稳定性分析研究[D];河海大学;2003年
4 涂玥;基于振弦式传感器的大坝渗压监测系统开发[D];西安理工大学;2004年
5 赵固;基于数据库技术的大坝防洪安全分析[D];昆明理工大学;2005年
6 王献辉;大坝群安全监控远程网络系统研究[D];河海大学;2004年
7 龙智飞;大坝工程地质评价及其数据库的建立[D];南京水利科学研究院;2005年
8 阴学军;GPS在水电站大坝变形监测中的应用研究[D];西南交通大学;2005年
9 李志刚;自适应遗传算法的人工神经网络在大坝安全监测中的应用[D];武汉大学;2005年
10 崔军辉;大型监控网络中振弦式模块系统设计[D];中国科学技术大学;2009年
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