沙牌拱坝整体抗震安全性评价

以沙牌拱坝为例,将坝体及两岸潜在滑动块体在内的近域地基作为一个体系,考虑坝—基—库水动力相互 作用、坝体混凝土破坏、无限地基辐射阻尼、坝体横缝与坝肩可能滑动岩块结构面的动态接触非线性效应及坝基 裂隙岩体的非线性等因素的影响,研究了沙牌拱坝在不同概率水平地震作用下的地震响应与破坏形态,提出以坝 体控制性位移时程曲线的突变并无限增长、坝基交界面出现贯通性破坏区及有限元计算发散作为拱坝整体失稳的 判据,评价了高拱坝的整体抗震安全性,获得了一些有益的结论,可供借鉴。     

坝肩混凝土置换洞塞的传力规律及加固效果分析

为真实地模拟拱坝拱端、置换洞、断层和蚀变带之间的相互作用,通过建立地质力学平面模型模拟某高拱坝工程的典型高程断面,采用超载法研究坝肩经混凝土置换洞塞加固处理后的破坏规律和破坏形态,同时建立了未加固方案和加固方案的有限元模型,对模型试验进行补充和对比分析。结果表明,左、右坝肩经加固处理后,坝肩拱推力向山体深部坚硬岩体传递,大坝的超载能力明显提高,坝肩的抗滑稳定性和变形稳定性增强,说明左、右坝肩采用混凝土置换洞塞的加固措施切实可行,研究成果可供类似工程参考。     

杨房沟水电站左岸坝肩块体稳定性分析

为评价杨房沟水电站坝肩稳定性，分析了杨房沟水电站左岸坝肩地形地貌特征、地层岩性、地质构造等工程地质条件，根据虚功原理推导规则块体稳定性公式，结合工程实际提出计算不规则块体的方法，在分析危险块体组合的基础上计算了典型块体安全系数，建议对局部不稳定或稳定性较差的部位采用锚固、护坡排水、坡面排水、置换、灌浆等措施。     

拱坝坝肩稳定地质力学模型试验及孔口概化影响分析

在拱坝坝肩稳定地质力学模型试验中,坝身的泄洪孔口经缩尺后尺寸偏小,模拟困难,通常需概化模拟,以方便模型的加工制作和加载,但孔口概化对试验结果的影响需深入研究。为此,以立洲拱坝工程为例,分别开展了孔口概化后的坝肩稳定地质力学模型试验、坝身开孔与不开孔的两个三维有限元模型模拟分析,并对比分析三种方案所获得的应力分布特征、位移分布规律、塑性区分布范围和稳定安全度,探讨了孔口概化对地质力学模型试验结果的影响。结果表明,有限元开孔方案与不开孔方案坝体应力相差不超过10%,坝体位移相差不超过12%,塑性区发展过程基本一致,开孔方案的起裂、塑性区贯通和失稳略早于不开孔方案;有限元不开孔方案极限超载安全系数较地质力学模型试验方案大0.65%,有限元不开孔方案极限超载安全系数较开孔方案小15.48%。原因系拱坝坝身开孔导致拱效应降低,梁效应增强,但对坝体的位移、应力、塑性区分布影响较小。因此在研究拱坝坝肩稳定性的地质力学模型试验中,其采取的坝身孔口概化模拟方法对试验结果影响不大。     

万家口子水电站左坝肩边坡抗滑稳定性分析

针对北盘江万家口子水电站左坝肩的抗滑稳定影响大坝的整体稳定与安全问题,基于块体理论,在分析工程地质条件基础上,构建了左坝肩边坡地质模型,利用赤平投影法搜索关键块体,采用SLOPE3D软件确定左坝肩边坡块体的几何特征及不同工况下的抗滑稳定性,并提出了加固设计方案,取得了较好的效果,可供同类工程借鉴.     

复杂地基上砼拱坝三维非线性有限元稳定分析

针对目前拱坝实际工程设计及坝肩稳定分析常采用传统的刚体极限平衡法存在的缺陷,基于材料弹塑性理论,采用三维非线性有限元法分析了坝体与坝肩岩体杭滑稳定性,通过实例计算分析并分别以荷载突变与材料强度逐渐降低两种方式评价了坝肩岩体抗滑安全稳定性.结果表明,该法有效、真实,能充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应,可供拱坝设计、优化和施工等参考.     

基于矢量和安全系数法的乌东德拱坝坝肩稳定性分析与评价

针对影响拱坝坝肩稳定性因素诸多问题，以乌东德高拱坝为例，采用非线性有限元数值分析法与矢量和安全系数法，分析了影响拱坝坝肩稳定的因素。计算结果表明，不同工况和影响因素下，坝肩岩体具有较高的矢量和安全系数；相对于比较方案，可研方案建基面的选择更合理；当裂隙连通率达到30%以上时，坝肩岩体不满足稳定性要求，需进行加固处理；拱端与上、下游基岩采用摩擦连接对拱端的受力更有利。     

基于ABAQUS的拱坝坝肩稳定分析

基于有限元分析软件ABAQUS,结合梅峰双曲拱坝建立三维有限元拱坝模型,研究了拱坝的失稳模式、渐进破坏发展过程及坝肩稳定安全系数,验证了由刚体极限平衡法得到的安全系数与强度折减法得到的折减系数在物理意义上具有一致性,且在允许误差内,数值具有近似性.     

二滩拱坝坝肩岩体抗滑稳定可靠度分析

本文采用刚体极限平衡理论,提出拱坝坝肩岩体的八种滑型的全概率分析法,并结合二滩拱坝坝肩岩体抗滑稳定进行可靠度分析,获得满意成果。     

附加温度场对高拱坝地质力学模型综合法试验的影响

降强法与超载法相结合的地质力学模型综合法试验是研究高拱坝坝肩及坝基整体稳定性的有效途径,但降强法中的升温降强阶段所产生的附加温度场会对综合法试验的结果产生一定影响。以锦屏一级高拱坝地质力学模型为研究对象,采用数值模拟法研究附加温度场对综合法试验的影响,即运用ANSYS数值计算软件模拟了是否计入附加温度场两种方案。结果表明,附加温度场对综合法试验的坝体、坝肩位移影响的变化率分别为10.13%~16.54%、10.20%~10.99%、对应力影响变化率为0.57%~8.70%,对综合稳定安全度的影响很小,说明附加温度场对综合法模型试验结果的影响较小。     

蓄水期李家峡拱坝垂直位移与安全性态分析

鉴于李家峡库区复杂的地质情况及较长的蓄水历时,结合水库初次蓄水以来的拱坝垂直位移观测资料对坝体及坝肩岩体的垂直位移及其物理成因进行了分析,认为李家峡拱坝坝体及坝肩岩体的垂直位移基本正常,整个坝体变形安全性态良好。     

高拱坝坝肩稳定综合法破坏试验加载方式研究

地质力学模型综合法试验为工程的整体稳定安全问题提供了研究方法,但其加载方式能否反映工程实际及不同加载方式对综合法试验结果所产生的影响仍需开展深入研究。采用ANSYS有限元分析软件,选取典型高拱坝工程沙牌拱坝建立三维有限元模型,计算分析四种不同的加载组合方案,并结合沙牌高拱坝工程的综合法破坏试验加以验证。结果表明,四种加载组合方案中,岩体降强前的超载荷载倍数KP1取1.0或1.2时,坝体变位符合一般工程规律,且得出的综合稳定安全度均较其他方案小,从工程安全角度考虑,这两种加载方式均较合理。鉴于大部分高拱坝工程在蓄水运行后,由于水文预报、水库调度和工程措施等较为完善,出现超标洪水的概率不大,因此目前所采用的综合法破坏试验加载方式是合理的。     

梯形拱坝渐进破坏过程及极限承载能力研究

鉴于拱坝的破坏过程和极限承载能力是工程安全度的重要参考依据,以位于梯形河谷中的乌巢拱坝为例,基于Drucker-Prager屈服准则,利用强度折减法和超载法对乌巢拱坝进行了弹塑性有限元计算,并联合采用计算收敛、位移突变、塑性区贯通等安全判据,分析了在坝肩断层的影响下乌巢梯形拱坝的渐进破坏过程和极限承载能力。结果表明,对于不同的研究方法,乌巢梯形拱坝塑性区的发育规律有较大差异,但坝体的最终破坏模式相同;坝肩断层使右拱端应力和位移明显增大,对塑性区的空间发展起到限制作用。     

水下爆炸冲击下重力拱坝的破坏特性

为了了解重力拱坝在水下爆炸冲击荷载下的破坏模式,通过建立混凝土重力拱坝水下爆炸全耦合模型,考虑混凝土高应变率效应,对水下爆炸冲击下重力拱坝动态破坏过程进行了全性能数值仿真,针对重力拱坝的结构特性及受力特点,探讨了大坝在水下爆炸冲击荷载作用下的可能破坏模式及破坏机理。结果表明,重力拱坝抗爆薄弱部位主要位于坝体中上部,坝身下部抗爆性能较强;当炸药在拱冠梁处起爆时,表孔中墩及边墩发生冲切和震塌滑移破坏;当炸药在距右岸1/4拱圈处爆炸时,坝肩发生震塌破坏,影响坝肩抗滑稳定及坝体整体安全性。     

新疆大山口拱坝坝肩预应力锚固技术应用研究

以新疆大山口电站拱坝为实例，在分析拱坝坝肩边界条件、荷载的基础上提出了坝肩综合加固处理方案，指出锚固设计、参数确定方法、施工工艺对锚固效果的影响，并通过坝肩加固后大坝监测系统的资料分析对坝肩工作状态及加固效果进行了评价。     

"上重下拱"变截面拱坝在云河水利水电枢纽工程中的应用

由于云河拱坝坝址处地形、地质条件复杂,左右两岸及竖向分层岩体力学参数差异较大,给拱座带来了严重抗滑稳定问题。针对复杂的地形、地质条件,提出上重下拱”变截面抛物线拱坝,经有限元计算和地质力学模型实验,说明坝型设计合理,超载安全度达到规范要求。     

拱坝有限元分析及GTSTRUDL应用研究

本文介绍了目前国内外用有限元法分析拱坝的现状及水平,从单元类型、动力及非线性分析、应用软件的开发等方面论述了拱坝有限元计算的价值及应用前景.提出了便于应用网格自动生成技术的统一力学模型及离散化方案,这种模型充分考虑了坝肩与基础变形对拱坝应力分布的影响以及坝体与坝基的整体结构作用,使用了三维六(五)面体二次曲边块体单元,具有较高的计算精度.首次把GTSTRURUDL CAE系统用于拱坝有限元分析取得了良好效果.表明,GTSTRUDL是拱坝应力分析的强有力工具,采用本文所建议的统一力学模型及方法,可提高拱坝计算的水平及效率.最后给出了工程算例并与拱梁分载法的结果作了比较.     

高坝极限抗震能力研究方法综述

概述了土石坝和混凝土坝极限抗震能力的研究背景,并对其数值计算和模型试验方法进行了系统梳理和评价。提出在分析模型中应考虑尽可能多的影响因素,在拱坝和重力坝的极限抗震能力分析中,应考虑地基中可能滑动块体的作用和影响。对土石坝而言,建议结合地震波沿坝体放大、坝坡稳定、大坝地震永久变形和液化等因素综合判断极限抗震能力。对混凝土坝而言,建议通过考察坝体是否有贯穿性开裂、坝基交接面(或深层滑动面)的开裂是否已超过灌浆帷幕、动力求解过程是否收敛等来综合判断极限抗震能力。     

玛尔挡水电站导流洞进口边坡三维极限平衡稳定性分析

针对高陡边坡的稳定性问题,以黄河玛尔挡水电站导流洞进口边坡中的随机块体为例,基于统计原理,采用三维极限平衡法对边坡岩体中的随机块体进行搜索,并对块体高度进行敏感性分析,得到块体在天然、暴雨和地震三种工况下的安全稳定系数,并对危险块体进行预应力锚索加固模拟,得到所需施加的锚固力。计算结果给出了导流洞进口边坡中可能存在块体的特征、规模及稳定性,以此提出危险块体加固建议,对实际工程的加固设计具有较大的参考价值。     

黄河龙羊峡水电站重力拱坝基础处理设计

本文简要介绍了龙羊峡重力拱坝基础处理设计情况.该工程坝高库大,断裂发育,地震烈度高,近坝库岸滑坡遍布,地质条件复杂.存在的主要问题是:两岸坝肩岩体抗滑稳定性较差;断层的集中变位较大,不能很好地传递坝推力;坝基防渗问题较为突出;下游挑流消能冲刷区对左岸坝肩稳定至关重要.经计算、试验研究,选定了较为有效可行的基础处理措施,满足了设计要求.