重力坝极限承载能力分析

系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。以某混凝土重力坝为计算实例,分别用下限法和上限法给出了该坝极限承载能力(超载能力和材料强度储备能力)的下限值和上限值,同时还给出了承载能力极限状态的应力场和破坏机构。从极限承载能力上限值和下限值相接近的计算结果可见,该法有较高的精度。     

重力坝塑性极限分析

本文较系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。以某混凝土重力坝为计算实例 ,分别用下限法和上限法给出了该坝极限承载能力 (超载能力和材料强度储备能力 )的下限值和上限值 ,同时还给出了承载能力极限状态的应力场和破坏机构。从极限承载能力上限值和下限值相接近的计算结果可见 ,该法有较高的精度     

重力坝的塑性极限分析法

应用结构塑性极限分析的上、下限定理及相应的有限元法分析重力坝的极限承载能力，以判断大坝的稳定性。在上限法中，考虑变形相容条件、外荷载做正功和内功功率与外功功率相等，求得了重力坝超载系数和强度储备系数的上限值及相应的机动容许位移(增量)场。在下限法中，考虑平衡条件、应力边界条件、屈服条件以及应力间断条件，求得了超载系数和强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。文末给出的算例说明，本文在重力坝的抗滑稳定分析时提出的塑性极限分析法比弹塑性有限元法、摩擦公式和抗剪断强度公式更准确。     

基于有限元塑性极限分析下限法的土坝稳定性分析

运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间断面约束条件、应力边界约束条件,求得坡体强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。将刚体极限平衡法计算结果与塑性极限下限法计算结果进行比较分析,论证坝体的稳定性。     

龙滩碾压混凝土重力坝极限承载能力判别方法研究

在采用强度储备系数法计算重力坝的极限承载能力的过程中,随着材料强度的逐步降低,首先在局部小范围出现屈服区,随后这一屈服破坏区范围逐步扩展,直到最后坝体内的屈服破坏区贯通上下游坝面,最后丧失保持平衡的能力,导致重力坝的整体破坏,本文从两方面提出了界定这一极限承载能力的标准。运用屈服区贯通判别法和能量法对龙滩碾压混凝土重力坝极限承载能力作了分析对比。     

拱坝塑性极限分析方法

介绍了静力法构建完备的静力容许内力场和线性屈服函数，以及机构法构建完备的机构容许位移增量场、关联的流动法则及机构相容条件，并列出求拱坝极限荷载下限值的线性规划模型；对拱坝塑性极限分析法如何线性化作了阐述。     

水工波纹管伸缩节位移补偿极限能力研究

针对某引水工程所采用的复式波纹管伸缩节,考虑材料非线性、接触非线性、几何非线性特性,采用有限单元法对伸缩节在不同位移荷载作用下的受力特性和破坏模式进行了计算,并分析了限位装置对伸缩节位移补偿能力的影响。结果表明,波纹管伸缩节的位移补偿极限能力与伸缩节是否设有限位装置及位移模式有关。当无限位装置时,波纹管的应力通常最先达到屈服强度和极限强度而破坏,其极限承载能力可达设计值的2～3倍,具有较高的安全储备;当有限位装置时,在轴向位移作用下,铰链板通常先于其它构件破坏,而在横向位移及其组合位移模式下,伸缩节的位移补偿极限能力取决于波纹管的承载能力。     

土基上厂房抗滑稳定承载能力极限状态与分项系数套改研究

现行的《水电站厂房设计规范》仍然以单一安全系数法为设计原则,该方法不能定量、科学地反映厂房工程的可靠性。该文遵照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》（GB50199—94）,对厂房抗滑稳定承栽力极限状态表达式、土基上厂房抗力参数统计特征、分项系数进行了研究,较系统地提出了土基上厂房抗滑稳定的承载能力极限状态表达式及分项系数（套改）,并以厂房工程实例检验了其合理性。     

按抗剪强度指标计算复合地基极限承载力的近似解

在竖向荷载作用下,假定地基滑动面为Prantle滑动面.利用极限平衡分析方法,导出了按增强体和基体的抗剪强度指标计算条形基础复合地基极限承载力的近似公式.在此基础上对分层地基、矩形基础和圆形基础复合地基极限承载力的计算方法进行了讨论.计算结果表明:按抗剪强度指标确定复合地基极限承载力方法与规范法所得结果基本一致,验证了该方法的适用性.该方法沿袭了天然地基极限承载力的计算方法,其计算参数容易获得,较之规范法便于工程师应用.     

水工混凝土结构承载能力极限状态分项系数研究

本文对水工混凝土结构承载能力极限状态设计表达式中的分项系数取值方案进行了分析计算和探讨，提出了分项系数取值建议，可供规范修订时选用和参考。     

黄角树引水隧洞施工支洞封堵体设计

通过三维有限元计算,以黄角树引水隧洞施工支洞的实际情况为依据,选用抗剪断公式和承载能力极限状态法计算堵头在3种工况下的稳定计算比较后,从而得出堵头长度。为工程的设计提供了依据。     

基于可变模糊识别模型的大连市水资源承载能力研究

在总结众多研究成果的基础上,阐述了水资源承载能力的内涵,提出了具体的水资源承载能力综合评价指标体系和量化计算模型。将可变模糊识别模型应用到大连市1996年-2007年水资源承载能力综合评价研究当中,结果表明,大连市水资源整体上处于可承载状态但已接近极限。提出了提高大连市水资源承载能力的途径,并计算大连市2020年及2030年三种不同供水条件下的水资源承载能力。     

某抽水蓄能电站上库面板坝极限抗震能力研究

选取某抽水蓄能电站工程上水库面板坝,建立了坝体和库区的三维非线性有限元模型,在静动力有限元分析的基础上,采用可靠度动力安全系数法和地震永久变形极限状态法,研究了上库坝体的极限抗震能力。采用可靠度动力安全系数法,计算表明地震峰值加速度为760.6cm/s~2时下游坝坡已达到安全极限;采用地震永久变形极限状态法,计算表明地震峰值加速度为795.7 cm/s~2时坝体达到永久变形极限状态,由此确定上库坝体的极限抗震能力是当地震动峰值加速度760cm/s~2时。研究分析认为,该两种方法均可用以计算坝体的极限抗震能力。     

基于GDQR法的弧形拱结构平面内自由振动分析

根据Kirchhoff薄梁假定,弧形拱的中性轴向非拉伸,采用一般化微分求积法(GDQR),分析了平面内弧形拱的自振特性.考虑弧形拱横截面高度沿环向线性及阶跃非线性变化,将计算域划分为不同子域分别采用GDQR法.通过算例验证该方法的有效性与正确性,计算结果与Rayleigh-Ritz法、Galerkin法、有限元法(FEM)、细胞离散元法(CDM)进行比较,该结果总大于由CDM法计算所得的准确解下限值,而与其它方法所得的准确解上限值相同.     

高碾压混凝土拱坝整体稳定安全评估与工程类比研究

为分析高碾压混凝土拱坝的整体安全性,综合模拟主要断层、软弱夹层、裂隙、岩体材料分区以及坝体结构特征,建立拱坝整体稳定三维有限元模型。采用非线性有限元法分析正常运行条件下拱坝-地基的整体工作性态;在此基础上采用水容重超载法,计算拱坝的极限承载能力。结果表明,正常运行条件下,拱坝整体稳定性较好;通过对水容重安全系数进行工程类比,该拱坝具有较高的超载安全系数,处于拱坝工程的中等偏上水平。     

预应力钢丝松弛对超大口径PCCP承载能力的影响

以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状态下,PCCP内压值随预应力松弛量的增加而减小;在承载能力极限状态时PCCP内压值保持不变。基于现场测试结果和计算结果,评价了预应力松弛对PCCP承载能力的影响,为PCCP的生产和运行积累了工程经验,为制定超大口径PCCP标准以及质量验收提供依据。     

阳江抽水蓄能电站上水库碾压混凝土重力坝动力分析

在7度设防烈度下,按《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073—2000）的要求,对阳江抽水蓄能电站上水库碾压混凝土重力坝进行三维有限元动力计算,分析其地震动力响应,并按最不利原则进行静动应力组合,采用承载能力极限状态和正常使用极限状态表达式校核其抗震强度、稳定安全及应力状况。计算结果表明,该大坝满足规范抗震设防要求,是安全可靠的。     

重力坝特殊双滑面深层抗滑稳定分析

深层抗滑稳定性是重力坝设计的重要问题。基于重力坝设计规范给出的标准双滑面刚体极限平衡法,介绍了计算特殊双滑面抗滑稳定性安全系数的刚体极限平衡法,并结合工程实例对特殊双滑面抗滑稳定性进行分析。对规范给出的双滑面抗滑稳定极限状态设计表达式进行了探讨,推荐了特殊双滑面极限状态设计的新表达式,并结合工程实例论证了新表达式的计算结果偏于安全。     

硬化土模型在海上风电大直径桩基础工程中的应用

海上风电单桩基础极限承载能力主要由桩基变形控制,在进行桩基分析和设计时选择合适的土体本构模型非常重要。以室内桩基水平受荷模型试验为基础,通过对比HS模型、MC模型、p-y曲线3种方法计算得到的桩基水平受荷变形特征及其与试验实测结果关系,分析各种方法在大直径桩基工程分析中的适用性。结果表明,在水平极限承载力以内,p-y曲线法和MC模型均会过高地估计土体的水平向抗变形能力,而HS模型计算结果与实测数据更接近,因此,更适合用于大直径单桩基础分析和设计。     

实时预报调度下确定水库汛限水位上限值的研究(英文)

提出了实时预报调度下,综合考虑洪峰预报误差、峰现时间预报误差和下泄能力误差综合影响下的风险约束法,和实时预蓄预泄法相结合的双约束法,得出根据风险约束法推导出的防洪限制水位,作为防洪限制水位的下限值确定的主要依据之一,并将此水位作为实时预蓄水预泄水法有效预泄期末的水位,来确定防洪限制水位的上限值.并运用到罗湾水利枢纽的根据历史水文资料随机虚拟的实时预报校核洪水和1983年的实时预报洪水.结果表明,从防洪风险的角度来分析,完全可以将防洪限制水位的上限值提高到369.82m,水库防洪都是安全的.