某重力坝坝体动力结构特性及坝基动力稳定性分析

以某碾压混凝土重力坝为研究对象，采用三维非线性有限元数值模拟方法，对地震工况下坝体及坝基的结构特性、坝基稳定性及加固处理措施进行综合分析；研究地震荷载对坝体的作用效应，并对坝基的整体动力变形稳定性作出评价；结合地震工况的计算成果，为提高大坝结构的抗震安全性提出了相应的建议。     

满拉土心墙堆石坝抗震加固设计

满拉土心墙堆石坝处在８度地震烈度区，经坝体抗震稳定计算，当坝体上游坡为１∶１．８５时，不能满足坝体抗震稳定要求，同时经地震动力反应分析，坝顶在地震工况下均不稳定。经方案比较，采用了坝体局部加筋和提高填筑料压实标准等相应加固措施，满足了坝体抗震稳定要求。     

强地震作用下混凝土重力坝抗震安全评价

采用新的地震动参数对重力坝进行抗震复核,分析强地震作用下坝体的抗震稳定安全性。采用反应谱法和时程分析法分别计算结构的地震动力响应,分析其自振特性,确定结构的薄弱部位,并提出有效可行的抗震加固措施。评价结果表明:在坝踵和坝趾附近区域及上下游折坡处出现了小范围的损伤,并未形成贯穿上下游的屈服区域,混凝土重力坝的安全性能满足新的地震参数要求,结构设计合理,能够抵御高强度地震。     

卡尔塔水库除险加固设计方案比选研究

轮台县卡尔塔水库存在坝顶高程不满足要求、坝基和坝体渗漏及上游坝坡淘蚀等问题,拟开展水库的除险加固设计。从坝体、坝基防渗、坝体上游护坡及坝顶构造等加固设计方案入手,综合确定卡尔塔水库的除险加固方案,并验证大坝加固前后的渗流稳定性。结果表明:实施加固方案后坝体坝基渗流及大坝结构稳定均达到设计要求,方案在可靠性、合理性及经济性方面是可行的。     

东圳水库大坝三维动力反应分析

针对东圳水库过去设计时没有进行过具体的抗震验算。在土石坝除险加固设计时,利用FLAC3D计算机数值模拟手段对坝体动剪应力、坝体永久变形、坝顶加速度、液化敏感性等进行三维动力反应分析,评价大坝的地震安全性和抗震性能。结果：东圳水库大坝在抗震设防烈度7度情况下其抗震稳定性良好。     

海南小妹水库土石坝分区加固设计研究

海南小妹水库建于20世纪六七十年代,存在严重的安全隐患,水库除险加固设计中,在原有均质坝基础上采用分区坝进行加高加固设计。考虑不同填料对大坝渗流和稳定性的影响,通过对加固坝体进行合理分区,并且就地取材,合理用料,有效降低了坝体浸润线,保证坝体安全。通过与均质坝加固方案的对比分析表明,分区坝加固方案具有更好的安全性及经济性。     

连体砖混结构不同处理方案的抗震安全性评价

某矿山卫生院的一层砖混结构的体检楼,与南北面四层的门诊楼和病房楼连在一起,不符合抗震规范要求。为研究多种处理方案的抗震安全性和加固可行性,考虑了该一层砖混体检楼未断开,断开后未加固、断开处做加固以及新建的符合抗震设计要求的4种工况进行了基于PKPM的研究。研究表明:断开处理比未断开前能较大幅度提高结构抗震性能,而断口处进行加固处理以及按照设置了圈梁和构造柱等抗震设计规范的加固处理与仅断开不加固相比未能有效提高其结构的抗震性能。更多还原     

重力坝静动力结构特性及深层抗滑稳定性非线性有限元分析

重力坝的深层抗滑稳定性是保证大坝安全的一个重要条件。本文采用三维有限元数值模拟方法，对某重力坝坝体及坝基位移场、应力场，坝基稳定性及加固处理效果进行了静动力分析，探讨了在正常运行工况下地基加固前后坝体及坝基的位移场、应力场规律，坝基可能组合滑移面的抗滑稳定安全系数，以及进行地基加固后地震工况下的坝体动位移、动应力分布规律和坝基的抗滑稳定性，论证了坝基加固处理措施的必要性、有效性及大坝的抗震能力。     

高拱坝抗震钢筋配置方案研究

采用显式有限元结合人工透射边界的地震波动模拟方法和动接触力模型，进行了一高拱坝多种布设抗震钢筋方案的分析比较，基本方案为在坝体上部106m高的范围内布设6层拱向钢筋，每层上下游面各放置96根φ32的含钒抗震钢筋HRB400，对坝体上下游均布设钢筋、仅坝体上游布置钢筋、坝体上游距坝面4m位置布筋，以及坝体上游距坝面4m位置配置数量减半的抗震钢筋的4种方案均与不配筋计算方案的结果进行了比较，以抗震钢筋的主要功能即限制坝体横缝在地震中的张开度为主要考察依据，在满足张开度限制条件下，又考虑施工方便和经济性要求，推荐了在坝体上游距坝面4m位置配置数量减半的抗震钢筋是较为经济、合理的高拱坝抗震钢筋配置方案。     

龙潭水库坝体存在问题与除险加固施工

结合山东省临沭县龙潭水库除险加固工程,分析水库坝体存在的质量问题,提出了坝体除险加固施工方案,并运用理论计算方法模拟分析了坝体除险加固施工方案的合理性。结果表明:坝体除险加固后的渗流量及抗滑稳定系数均在安全允许范围内,施工方案可行。     

高面板坝土工格栅加固机制及抗震加固效果分析

现有土石坝震害调查、模型试验以及动力反应分析等研究结果表明,靠近坝顶区的上部坝坡是土石坝抗震的薄弱部位。目前强震区高土石坝抗震设计多采用土工格栅来加固上部坝坡,以提高坝顶区抗震稳定性,如何合理评价土工格栅的加固效果是国内外学者关注的焦点。本文在系统总结土工格栅加固机理的基础上,基于准黏聚力加固机理和等效复合体计算模型模拟土工格栅加固作用,从坝坡抗震稳定、坝体地震永久变形和面板防渗体系安全等方面对土工格栅加固高面板坝的加固机制及抗震加固效果进行了综合分析评价。结果表明：(1)格栅和堆石料的相互作用使得堆石料具有了一定的整体性,其刚度和强度均有一定程度的提高;(2)格栅加固可以限制堆石体侧向移动,提高坝坡整体性和稳定性,减少坝体地震永久变形,从而改善面板应力分布和减少面板接缝位移,提高防渗系统的安全性;(3)土工格栅对高面板坝具有综合的加固效果,需要采用综合性评价方法进行总体评价。     

小山口水电站砂砾石面板坝三维静、动力有限元计算分析

鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。在静力本构分析中,采用了非线性邓肯E-B模型,而在动力本构分析中,则使用了等效线性粘弹性模型。通过这个模型,对坝体的应力和变形进行了全面系统的研究和分析,同时对坝体的抗震性能和抗震稳定性进行了验证。结果表明,在各种工况下坝体所表现出的变形规律合理。同时在混凝土面板最大拉应力和压应力都符合所采用混凝土材料的允许应力要求,坝体的抗震性能和抗震稳定性满足规范要求。     

丰乐双曲拱坝加固方案三维有限元仿真分析

丰乐双曲拱坝运行多年后出现了严重裂缝,本文对该坝加固方案坝体的变形和应力进行了三维全过程有限元仿真分析。分时段模拟了地基应力、坝体自重应力、水沙荷载的分级加载,考虑了裂缝的影响、加固钢纤维混凝土及保温材料效果。计算方案能真实模拟加固方案中坝体的实际应力状态。通过加固前后坝体应力对比分析,论证了加固方案的可行性和合理性,并提出了加固方案施工时的一些建议。     

覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝抗震安全性分析

修建在深厚覆盖层上的沥青混凝土心墙堆石坝，覆盖层会影响坝体动力反应，加剧鞭梢效应，防渗结构亦受到影响，尤其是坝基防渗墙和坝体沥青混凝土心墙，结构单薄，地震过程中容易产生拉裂破坏，是工程的薄弱环节。某沥青混凝土心墙堆石坝高85.5 m,坝基防渗墙深110 m,为了探讨整个坝体及其防渗系统的抗震安全性，在静力计算的基础上，采用子模型技术对防渗墙和心墙进行了地震时程分析。计算结果表明，地震作用对沥青混凝土心墙的顶部和岸坡部位、坝基防渗墙的两岸肩部都有很大影响，拉应力范围和拉应力值均有很大程度的增加，建议采取相应措施进行局部加固处理。     

丰仪山水库安全评估及加固方案研究

科学的安全鉴定及评估结论是合理设计水库除险加固方案的前置条件。以现场安全检查和监测资料为基础,分析坝体防洪能力、结构安全、附属设施现状,对丰仪山水库工程进行了全面的安全分析评价,分析结果表明坝体高程无法满足防洪要求、溢洪道及坝下涵管等泄洪设施已毁坏,无法达到水库安全运行标准,需针对性地设计加固方案。计算结果表明:水库加固后的结构稳定性满足规范要求,方案合理可行。     

高土石坝复合加筋抗震加固技术开发与应用

针对高土石坝的抗震安全这一我国西部强震区水电开发中的重要问题,在总结以往高土石坝抗震措施优缺点的基础上,同时吸收柔性加筋材料(土工格栅)和刚性加筋材料(钢筋)在高土石坝抗震加固方面的优点,开发了一种高土石坝复合加筋抗震加固技术,并阐明了高土石坝复合加筋抗震加固技术的开发背景、结构形式及技术特点。通过大型振动台模型对比试验验证复合加筋抗震措施的有效性和可靠性,结果表明:与未加筋模型坝比较,复合加筋抗震加固技术能降低坝体地震永久变形,有效抑制坝顶堆石松动,具有一定的减震与隔震作用。该复合加筋抗震加固技术已在坝高295 m高的两河口心墙堆石坝抗震设计中得到应用。     

除险加固后的重力墙式堆石坝结构 稳定安全评价

为对重力墙式堆石坝结构典型加固方案的安全性进行评价,以浙江省松阳县东坞水库大坝的 设计加固方案为基拙,建立ANSYS有限元模型,对加固后的大坝结构进行变形和应力计算。结果认 为结构是安全的,且应力情况是控制坝体结构安全的主要因素。为验证新老墙体联结性好坏对结构安 全的影响,引入“双接触面”模型,发现此类坝型加固应高度重视新老重力墙间的联结设计。     

糯扎渡混凝土重力坝左岸稳定性分析

采用三维非线性有限单元法分析了糯扎渡混凝土重力坝左岸断层对大坝、坝基和边坡的稳定性的影响。评价了左岸坝体－地基的安全性。在复核了左岸坝基加固措施之后，对加固方案提出了建议。     

邹平市古城水库安全检测分析

以邹平市古城水库为研究对象,从防洪复核、坝体变形(损毁)特征、坝体结构安全性复核3个方面进行水库安全检测评价,结果表明:现状坝体高程满足防洪需求,坝体渗流、抗滑稳定性较高,满足抗震要求,同时水库需要完善监测、管理、消能措施,从而提高坝体的安全性。     

阿尔塔什水利枢纽工程混凝土面板堆石坝抗震工程措施及静、动力有限元计算分析

鉴于强震区200 m级超高混凝土面板堆石坝所面临的变形控制难、坝体抗震等级高、砂砾石覆盖层深厚等诸多设计难点,结合阿尔塔什混凝土面板堆石坝坝体结构、坝壳料设计,借鉴已建工程经验提出抗震工程措施。通过建立坝体、覆盖层的三维有限元模型,堆石料静力本构分析采用邓肯张E-B模型,动力本构分析采用等效黏弹性模型,分析了考虑抗震工程措施的坝体抗震能力。结果表明:坝体在竣工期、正常运行期、正常运行+地震三个工况下的变形规律合理。混凝土防渗墙和面板结构中最大拉、压应力均可满足所选混凝土材料的规范要求。坝顶下游坝坡设置浆砌块石护坡后可有效减弱该区域局部动力剪切破坏和浅层滑移。坝顶上、下游边坡布置阻滑钢筋网以及适当提高填筑料的相对紧密度、孔隙率,可以有效提高大坝坝坡的抗震稳定性和坝体抗震能力。研究成果以期为今后300 m级面板堆石坝工程设计上提供借鉴。