碾压混凝土重力坝诱导缝施工期三维非线性开裂分析

基于三维瞬态有限元温度应力仿真分析的结果,采用混凝土分布裂缝模型,对大坝诱导缝的开裂及裂缝扩展进行了跟踪计算.计算结果表明,坝体的上游面诱导缝缝端应力强度因子局部超过混凝土的断裂韧度,诱导缝开裂发生,诱导缝的开裂明显地减小了坝段中部区域的拉应力,根据开裂分析结果,建议诱导缝的设置长度为4.5m.     

西南地区碾压混凝土坝度汛缺口温控分析

基于西南地区典型水文气象资料,探究西南地区碾压混凝土坝汛期度汛缺口温度和温度应力规律,在此基础上分析常用温控措施对坝体温度及温度应力的改善效果,结果表明:二期通水能够大幅度降低表面温度应力,对内部温度应力也有明显效果;流水养护能够显著降低表面温度应力,但对内部温度应力的影响稍小;保温措施能大幅度降低表面温度应力,但如果不能保证保温材料在水冲刷下的稳定和效果,过水可能会导致更大的开裂风险,要慎重选择.此外控制浇筑温度、一期通水对减小坝体温度应力也有一定的效果.     

自生体积变形对高拱坝温度应力的影响研究

自生体积变形是评价混凝土抗裂性能的一个重要参数.在温度场仿真的基础上对小湾高拱坝混凝土自生体积变形进行温度应力敏感性分析,对自生体积变形进行假定时,考虑混凝土为收缩型和膨胀型.计算结果表明,早期膨胀、早期收缩型混凝土只对坝体早期温度应力影响较大,对坝中心温度应力最大值影响不大;膨胀期越长,坝中心温度应力最大值越小,最终残余温度应力越小,对坝体混凝土的抗裂性有利.     

沥青混凝土心墙堆石坝应力变形有限元分析

利用椭圆-抛物双屈服面模型,对某沥青混凝土心墙土石坝进行三维有限元计算分析,研究了坝体在竣工期、蓄水期坝体的应力变形特性.计算结果表明:坝体竣工期最大沉降为50.86cm,占最大坝高(包括覆盖层,计69m)0.4%.坝体蓄水期最大值为50.5m,占最大坝高0.397%.顺河向水平位移较小.其中,竣工期向下游水平最大位移为5.58cm,向上游水平最大位移为4.5cm.蓄水期向上游水平最大位移为8.5cm.竣工期和蓄水期坝体大主应力分布规律相似,且竣工期和蓄水期均存在心墙拱效应.心墙小主应力均大于零,即没有出现拉应力.竣工期和蓄水期坝体的应力水平均不高.     

大岗山拱坝施工期空库状态下应力仿真分析及评价

根据大岗山拱坝的实际浇筑过程,采用三维非线性有限元仿真计算大岗山拱坝在自重、温度荷载及蓄水压力的不同组合工况下的坝体应力情况,得到坝体应力分布规律,在此基础上着重对比分析了坝踵、坝趾在不同荷载作用下的应力.计算结果表明,由于大岗山拱坝在完建时处于空库状态,受坝体体型影响,坝体重心位置略偏向上游侧,使得坝底上游侧受压而下游侧受拉,但其应力大小距蓄水后的应力水平及最大拉应力控制标准均有一定的富余度,不会对坝体及坝踵、坝趾产生不利影响.     

堆石坝面板混凝土施工期温度和应力全坝段仿真分析

针对堆石坝面板混凝土易开裂问题及其结构特点,开展了面板混凝土施工期温度和应力变化规律的仿真研究.依托某混凝土面板堆石坝工程,建立了三维仿真计算网格;采用三维不稳定温度场和应力场的有限元仿真计算程序,对堆石坝面板全坝段施工过程的温度和应力进行了动态仿真计算和分析.结果表明,堆石坝面板施工期内部拉应力较大,且最大拉应力出现在最大温降龄期;此外,面板短间歇面施工期拉应力较小,长间歇面在上层混凝土浇筑后拉应力较大.     

基于不连续有限元的拱坝应力应变仿真分析

单独建立拱坝坝体与地基模型,通过设置坝体与地基及坝体贴角与地基之间虚拟不连续结构面实现两套网格的耦合,并设置结构面上高斯点的生死状态来模拟坝体建基面之上浇筑块的浇筑过程,当建基面上的浇筑块出生时,激活结构面上的高斯点.在仿真分析中考虑结构面的粘结、滑移效应,并设置上游贴角与地基之间的虚拟不连续结构面在蓄水之后自动开裂和闭合.采用隐含裂缝单元模拟坝体裂缝,实现了不连续有限元对拱坝浇筑的仿真.与传统有限元进行对比,结果表明两种方法计算的位移结果整体分布大致相同,坝体及建基面附近的应力分布也基本一致,验证了该方法的正确性及实用性.可以看出,该方法将传统的整体网格划分工作简化为坝体和坝基网格的并行处理,缩短了前处理的时间,适合于拱坝-地基系统的浇筑仿真分析.     

混凝土心墙对砌石拱坝应力和变形的影响分析

砌石拱坝因其自身优势在我国中小型拱坝中得到广泛的应用,其材料特性使得坝体防渗至关重要,在已建的砌石拱坝中防渗大多采用混凝土心墙,因此,对砌石拱坝中的心墙这一防渗结构型式进行了具体介绍,并建立了混凝土心墙砌石拱坝和均质砌石拱坝的有限元模型并进行计算分析,分别探讨在静、动力条件下心墙拱坝整体和心墙本身的应力变形规律、心墙对整个坝体应力变形规律的影响以及不同心墙材料对坝体影响程度的大小等.由结果可得心墙与坝体上游面应力分布规律基本相同,与上游面极值区对应的心墙处出现明显的应力集中现象,心墙对上下游面的坝体均有一定保护作用,尤其是上游坝踵区,均质砌石拱坝的应力增幅可达100%.     

混凝土早期温度回升对高拱坝应力的影响

高拱坝在建设过程中,大体积混凝土经过初期冷却通水后,混凝土温度会发生不同程度的回升,区别于后期通水结束后的混凝土温度回升,早期混凝土弹模发展较快,温度开始回升到再次降至该温度值时,高拱坝会产生温升残余应力从而提高了坝体应力水平.采用热流耦合管单元真实反映水管附近及远离水管部位温度变化规律,分别考虑了温升幅值、温升时刻、温升历时三个因素对坝体应力的影响.仿真模拟结果表明:温升幅值越大,温升开始时间越早,温升历时越长,温升残余应力越大,坝体后期应力水平越高,且温升后采取通水冷却时水管附近会产生极大的拉应力,对大体积混凝土温控防裂较为不利.     

宝泉抽水蓄能电站浆砌石重力坝防渗面板分缝研究

建立了宝泉抽水蓄能电站浆砌石重力坝坝体上游混凝土防渗面板分缝三维有限元计算模型．计算仅在温度荷载作用下,防渗面板不同分缝情况下的应力情况,得出防渗混凝土面板不同分缝宽度的合理性,为设计提供依据。     

龙滩水电站左岸拐弯坝段静力计算分析

基于线弹性三维有限元法,对龙滩水电站左岸拐弯坝段设小机组进水口方案和取消小机组2种结构设计方案,分别采用了计入上游基岩承受库水及淤沙作用和不计入时2种计算方案,进行了静力计算分析,研究了该坝段的位移和应力分布规律.结果表明:拐弯坝段对侧向推力很敏感,增设小机组对该坝段结构影响不大.此结论可供同类工程设计、施工时参考.     

基于ANSYS的重力坝地震动力有限元分析

对某混凝土重力坝进行了二维和三维静力分析,三维有限元实体单元模型分析结果为应变小、拉力小、压力大,而二维有限元应变单元模型分析结果为应变大、拉力大、压力小.采用响应谱方法和三维实体模型分析了重力坝的动力特性和地震响应,最大地震动位移出现在坝顶上游侧,坝体的轴向中心附近处出现过大的应力集中,坝体轴向中心顶部的扭转变形以及静水压力作用对水平动位移和竖向动位移也有影响.     

9Cr18Mo钢圆柱试件淬火过程的数值模拟

采用有限元分析方法,利用ANSYS软件模拟9Cr18Mo钢圆柱形试样淬火冷却过程,得到淬火冷却曲线、残余应力随淬火时间变化曲线、残余应力沿圆柱体轴向分布曲线和试样最终轴向伸长量.分析结果表明,在热应力和组织应力的共同作用下淬火过程中试样应力状态变化复杂,最终的应力状态以组织应力为主.试样表面残余应力和试样轴向伸长的计算结果与测量结果符合的很好.     

金安桥水电站碾压混凝土厂房坝段快速施工温控方案分析

以金安桥水电站碾压混凝土坝最高和最宽的8号厂房坝段为例,采用三维有限元法模拟碾压混凝土坝的浇筑过程和温控措施.针对浇筑层厚度、层间间歇时间及温控措施的不同情况,结合碾压混凝土的施工特点和金安桥工程特点,拟定了进行快速施工温控方案研究的5个计算方案,对各计算方案进行坝体温度场和温度应力场的综合分析.分析结果表明,仅方案Ⅴ能满足温控标准.最后提出了可供设计、施工参考的大坝快速施工和相应的温控方案,以及拟进一步分析的问题.     

电子机箱强迫风冷时PCB板局部表面传热系数的研究

摘要：电子机箱采用轴流式风机进行强迫通风散热是电力电子元件比较常用的散热方式,通过对轴流式风机出口截面空气流速的分析,可以推论出空气以类似螺纹状形态在机箱内流动,从而猜测电路板位置不同时局部表面传热系数（ ）变化规律也是不同的。采用实验分析与仿真模型相结合的办法对 的变化规律进行了研究。实验结果与仿真结果基本吻合,结果表明,当只改变电路板竖直方向的位置时局部表面传热系数 分布规律也会发生改变。当电路板平行散热风扇中心轴水平放置,且电路板的长边与散热风扇中心轴平行时, 沿电路板的长度方向的变化是先减小后增大的,电路板竖直方向位置的改变主要影响 沿电路板宽度方向的变化规律,且随着距离轮毂中心距离的增大,电路板上元器件温度较高的位置沿电路板的宽度方向由电路板的中间位置不断向边缘移动。此研究能够为散热风扇安装位置以及电路板的热设计提供重要的依据,对电子设备的热设计具有重要的意义。     

水利工程对分水江水面线影响分析

利用典型洪水资料分析了洪水的地区组成,采用伯努利方程二分法计算了分水江水库不同下泄流量下毕浦电站建坝前后分水江区间河段洪水水面线．表明随分水江水库下泄流量增加,相邻两条水面线间水位差和上下游水位变幅变小;毕浦电站建坝后,对区间河段水面线影响较大,坝址附近水位大幅抬升,越向上游抬升幅度越小．该结论可为区域防洪减灾、河道整治、交通水利工程规划设计等提供参考．     

二元结构岩土基坑“吊脚桩”支护设计数值分析

在山地丘陵地区,上层是土体、下层是岩体的岩土二元结构基坑非常普遍。针对此类基坑支护中常用到的“吊脚桩”的设计和施工特点进行有限元数值模拟与分析,研究了其设计方法及其安全稳定性、桩体嵌岩深度、桩脚处锚杆轴力和预留岩肩宽度等各种影响因素。分析结果表明：此类基坑设计对上层土体按传统设计计算方法进行设计施工时能够保证上层土体开挖基坑的稳定性;增加嵌岩深度或增大桩脚处锚杆预应力都能有效地控制下层岩体开挖时基坑的稳定和变形,锚杆预应力为主要控制因素,施工中要注意对其轴力进行监测;预留岩肩宽度越大,支护桩位移越小,当该宽度大于某定值时,其变化对位移和弯矩的影响作用将不再明显。     

Effect of wafer size on the film internal stress measurement by wafer curvature method

Wafer curvature method has been applied to determine the internal stress in the films using Stoney’s equation. During the film deposition, the wafer fixation on the sample holder will restrict the deformation of the rectangle-shaped wafer, which may result in the stress datum difference along length and width direction. In this paper, the effect of wafer size and the wafer fixation on the TiN film internal stress measured by wafer curvature method was discussed. The rectangle-shaped wafers with different length/width ratios (L/W=1:1, 2:1, 3:1 and 4:1) were fixed as a cantilever beam. After the TiN films deposition, the profiles of the film/wafer were measured using a stylus profilometer and then the internal stress was calculated using the Stoney equation in the film. The results showed that the fixed end of the wafers limited to some degree the curvature of the wafers along the width direction. For film internal stress measured by wafer curvature method, the wafer profile should be scanned along the length direction and the scan distance should be greater than or equal to half of wafer length. When the length/width ratio of the wafer reached 3:1, the wafer curvature and the calculated stress were basically the same at different positions along the length direction. For film internal stress measured by wafer curvature method, it was recommended that the length/width ratio of wafer should be considered to be greater than or equal to 3:1, and the deformed profile was scanned along the length direction.     

基于施工期温度仿真的小湾高拱坝结构诱导缝设置效果分析

考虑施工期至运行期全过程瞬态温度荷载和水荷载的影响,采用无厚度的接触单元模拟诱导缝的工作性态,分别采用整体模型和子模型对小湾高拱坝坝踵附近诱导缝的设置效果进行了全面、深入分析.从整体仿真计算结果来看,小湾拱坝设上游结构诱导缝后,坝踵应力可以得到较大的改善,且对坝体的整体性影响较小.仿真计算结果为小湾拱坝结构诱导缝设计提供了科学依据.