颗粒组构理论解析高堆石坝流变机理及其影响

高堆石坝流变机理的组构理论分析方法是一篇由周伟和常晓林共同发表的首发论文，针对高面板堆石坝的特殊性，作者提出了一种创新的研究方法。他们从微观角度出发，利用颗粒材料的组构理论来深入探讨堆石体集合体在宏观力学和变形响应中的行为。传统的堆石体材料性质分析，如孔隙率和干密度，虽然能够提供部分信息，但这些指标不能全面反映堆石体的离散特性。组构理论中的张量不仅考虑了宏观力学参数，还涵盖了堆石体在空间中的分布情况，如颗粒自身的几何特性、堆积状态以及颗粒间的相互作用。 堆石体的组构张量与应力张量和应变张量密切相关，通过对组构张量变化的研究，可以揭示堆石体流变变形的微观机制，这对于理解堆石体如何影响面板的应力变形至关重要。例如，高面板堆石坝如罗马尼亚的里苏坝、中国的天生桥坝和正在建设的水布垭坝，它们的面板变形和堆石的流变现象显示了堆石体流变在坝体稳定性方面的影响不容忽视。 该研究强调了在设计高面板堆石坝时，准确考虑堆石体的流变影响，尤其是运行期间的变形，是确保大坝安全的核心要素。国内学者近年来对堆石体流变机理的探讨主要通过实验室试验和反馈分析进行，比如沈珠江等人在1991年的实验以及后续提出的三参数流变本构模型，该模型考虑了堆石体在不同围压下的行为，并尝试通过实验数据来优化模型参数。 这篇论文提供了一种新颖的分析工具，有助于工程师们更精确地预测和控制堆石坝在流变条件下的行为，从而保障大坝结构的长期稳定性和安全性。这一研究对于堆石坝的设计、施工和维护具有重要的理论和实践价值。