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前言

膠凝砂礫石材料是近年來(lái)提出的一種環(huán)保型建筑材料,它是將少量膠凝材料添加到河床砂礫石材料或開(kāi)挖廢棄料等容易在壩址附近獲取的巖石基材中,采用簡(jiǎn)易的設(shè)備和工藝進(jìn)行拌和后得到的一種低強(qiáng)度的筑壩材料,具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)膠凝砂礫石壩的研究仍處于起步階段,其基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐仍需不斷深入研究。

本書是在水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“膠凝砂礫石材料力學(xué)特性、耐久性及壩型研究”基礎(chǔ)上完成的。主要內(nèi)容包括:第1章緒論,總結(jié)了膠凝砂礫石的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀;第2章膠凝砂礫石材料力學(xué)性能研究,針對(duì)影響膠凝砂礫石材料力學(xué)特性的主要因素進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并分析了膠凝砂礫石材料強(qiáng)度隨之變化的規(guī)律;第3章膠凝砂礫石材料耐久性試驗(yàn)研究,研究了膠凝砂礫石材料在溫度變化和凍融影響下的耐久性能;第4章膠凝砂礫石壩剖面形式研究,研究了膠凝砂礫石壩體剖面的變化形式和相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn);第5章膠凝砂礫石材料本構(gòu)模型,介紹了虛加彈簧法的鄧肯-張模型、摩爾-庫(kù)侖軟化模型、彈塑性損傷模型和多線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型及其在膠凝砂礫石壩中的應(yīng)用;第6章膠凝砂礫石壩的有限元分析,以線性和非線性有限元方法研究了不同壩高及邊坡對(duì)膠凝砂礫石壩體應(yīng)力與位移的影響;第7章模型試驗(yàn)及評(píng)價(jià),通過(guò)模型試驗(yàn)研究和驗(yàn)證了膠凝砂礫石壩體應(yīng)力分布規(guī)律;第8章膠凝砂礫石結(jié)構(gòu)凍融仿真及工程應(yīng)用,采用有限元數(shù)值分析手段研究了不同氣候條件下膠凝砂礫石壩抗凍融性能和工程措施。

本書由“膠凝砂礫石材料力學(xué)特性、耐久性及壩型研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人孫明權(quán)教授負(fù)責(zé)全面編寫工作。其中,柴啟輝、韓立煒負(fù)責(zé)第1章和第2章編寫,郭磊、郭利霞負(fù)責(zé)第3章編寫,楊世鋒、田青青負(fù)責(zé)第4章編寫,楊世鋒、許新勇、張建偉、黃虎負(fù)責(zé)第5章編寫,楊世鋒、彭成山負(fù)責(zé)第6章編寫,丁澤霖負(fù)責(zé)第7章編寫,陳守開(kāi)、郭磊負(fù)責(zé)第8章編寫。

在項(xiàng)目研究和本書編寫過(guò)程中,項(xiàng)目組全體成員為項(xiàng)目研究及成果取得作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、河海大學(xué)、鄭州大學(xué)、河南省水利科學(xué)研究院、山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院等同行專家對(duì)項(xiàng)目研究提出了很多寶貴意見(jiàn)。我們將銘記膠凝砂礫石壩研究領(lǐng)域內(nèi)專家對(duì)項(xiàng)目組的支持和鼓勵(lì);銘記中國(guó)水利水電出版社對(duì)本書的關(guān)懷和指導(dǎo);銘記華北水利水電大學(xué)水利學(xué)院和水資源高效利用與保障工程河南省協(xié)同創(chuàng)新中心對(duì)本書付出的極大熱情和幫助。在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。

由于作者水平有限,書中難免存在不足之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

著 者

2016年6月

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