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相似文献
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1.
坝踵裂缝深度对混凝土重力坝可靠度的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
已建成的绝大多数混凝土重力坝的坝踵部位均会不同程度地出现裂缝,有必要研究裂缝开展深度对坝体安全度的影响。基于Matlab软件,人为地在坝踵沿建基面方向设置不同深度的裂缝,利用材料力学原理建立重力坝沿建基面的抗滑稳定、坝趾抗压强度和坝踵抗拉强度的功能函数,分析了不同裂缝深度对上述三种情况可靠度的影响。研究结果表明:裂缝的存在对坝体抗滑稳定影响较小,但可靠度随建基面抗剪强度指标的下降而减小;裂缝的存在对坝趾抗压强度和坝踵抗拉强度的可靠度影响较大,随坝踵裂缝长度的增大,可靠度下降很快。  相似文献   

2.
用厂坝连接解决大坝深层抗滑稳定问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文以万家寨水电站为背景,研究了不同厂坝连接方式对坝体和厂房的应力、变形及深层抗滑稳定性的影响。研究结果表明,考虑混凝土重力坝与坝后式厂房的相互作用后,可以提高大坝抗滑稳定性,改善坝体应力状态,并能减小由于下游尾水过高引起厂房向上游的变形。  相似文献   

3.
坝体的强度和抗滑稳定性是重力坝在建设过程中考虑的主要因素,通过现代技术和方法分析堆石混凝土坝体的强度和应力变化等特征对坝体安全稳定预估有着重要的作用。利用ANSYS软件对甘肃省天祝藏族自治县石门河水库堆石混凝土重力坝应力和抗滑稳定性进行计算,得到以下结论:各工况下坝体混凝土层、坝体混凝土与基岩接触面均满足抗滑稳定要求,但左挡水坝段3需要进一步考虑安全加固措施;整个坝体大部分区域处于压应力状态,在坝踵与坝趾处均存在应力集中点,在坝趾处应力有最大值3.82 MPa,且应力集中范围大于坝踵处;通过对比各工况坝内关键点的正应力、剪应力和主应力大小,发现各工况下该堆石混凝土重力坝均能满足强度要求,且坝体位移在正常范围内。  相似文献   

4.
一、前言一般重力坝和空腹坝的上游坝踵,在假设地基为各向同性的均质弹性体情况下,有个高拉应力区。大坝超载时,往往由坝踵拉开,出现裂缝,然后裂缝不断扩大导致整个坝体的破坏。故上游坝踵应力对坝体的安全有着十分重  相似文献   

5.
丹江口大坝右岸转弯坝段“反向”变形的分析及对策   总被引:1,自引:0,他引:1  
丹江口水利枢纽混凝土坝右岸1~右3等4个坝段向上游折转60°,称右岸转弯坝段,在平面上呈向下游凸出的反拱形。运用初期,发现这几个坝段水平变形与其它直线坝段变形方向相反。其后增设监测项目、提高观测精度,全面监测坝体变形、坝基扬压力和坝踵接触面开合情况,经分析表明:转弯坝段"反向"变形并非全年发生,每年3~5月仍为正常变形,5~9月坝体升温,与两侧直线坝段热胀撑挤,产生了向下游的挠曲变形,与其他直线坝段相反,这一"反向"挠曲9月达最大值,同时坝踵基岩接触面有微小开裂,帷幕前扬压力加大。9月至次年2月热胀挤压力逐渐减小,变形又回复原状,坝踵裂缝逐渐闭合,扬压力降低。为消除坝体长期反复撑挤变形,避免坝踵周期性开裂,保证坝基防渗质量,今后当大坝加高时,应针对"反向"变形产生的原因进行有效的处理。建议对初期坝顶附近的灌浆横缝采用锯缝(钻成空缝)处理,下游坡加厚及坝顶加高新浇筑混凝土横缝填软垫层,以消除热胀撑挤作用,进行坝基渗控补强处理,并继续加强安全监测。  相似文献   

6.
该文以有限单元法为基础,采用接触模型模拟超高拱坝相邻坝段之间的横缝以及上游坝踵处的诱导缝;通过地震响应时程分析发现,横缝及诱导缝在强震中呈张开——闭合的反复运动,可以有效的释放应力;其中横缝的存在可以极大降低地震作用时坝体中部坝段中上部的拱向应力,诱导缝则明显降低上游坝踵处铅直向拉应力。  相似文献   

7.
高水压作用下常年运行的高混凝土重力坝易存在水力劈裂破坏隐患,对某高混凝土重力坝坝踵裂缝水力劈裂特性进行数值分析,研究了缝内水压对高混凝土坝水力劈裂裂缝扩展的影响,探讨了高混凝土坝水力劈裂裂缝稳定性和坝基面抗滑稳定性。结果表明,当初始裂缝距离坝踵的高度为3.0 m,裂缝深度为2.0 m时,与不考虑缝内水压作用相比,缝内水压作用下坝体极限承载能力降低17.6%;当初始水平裂缝深度为2.0 m,裂缝距离坝踵的高度小于等于5.0 m时,坝体裂缝处于拉剪断裂模式;初始水平裂缝位于坝踵位置,缝内水压作用下坝基面抗滑稳定安全系数下降明显,下降速率为未考虑缝内水压情况的8倍,缝内水压作用对重力坝坝踵裂缝稳定及抗滑稳定不利。  相似文献   

8.
小湾拱坝诱导底缝的三维有限元分析   总被引:7,自引:0,他引:7  
傅少君  陈胜宏  邹丽春 《水利学报》2006,37(1):0097-0103
根据小湾水电站拱坝虚设结构诱导缝的实际工程要求,采用三维有限元和子模型方法分析研究坝踵处的应力、应变和变形特征,分析研究了设缝对拱坝整体结构的影响。研究结果表明,设缝后拱坝整体刚度略有降低,但对拱坝整体安全性影响很小;诱导缝位于拉应力区,可以起到释放拉应力的作用,可改善坝踵应力状态,综合考虑施工因素,设缝是合适的;蓄水后诱导缝处于张开状态,须确保止水可靠,以防水力劈裂;缝端廊道周边存在拉应力,局部己超过混凝土的抗拉强度,应加强配筋以限制裂缝开展;设缝高程处坝体有效截面减小,抗剪能力略有降低,但不致出现剪切破坏。  相似文献   

9.
蓄水初期谷幅变形对拱坝当前工作性态和长期安全状况的影响是坝工界和学术界面临的新课题。针对我国锦屏一级拱坝蓄水期间出现的谷幅收缩问题,基于非饱和渗流分析理论,采用非线性有限元数值分析方法,通过对裂隙岩体吸湿曲线进行敏感性分析,研究了非饱和渗流过程中的谷幅变形规律,并分析了谷幅变形对大坝位移和应力的影响。结果表明:在非饱和渗流场作用下,两岸边坡向河谷中心变形,且上游比下游的谷幅变形值大。随着水位的升高,谷幅变形值不断增大,当渗流场达到饱和时谷幅收缩值最大。在非饱和渗流过程中坝体位移和应力的分布规律基本保持不变,但随水位的升高坝体最大顺河向位移和最大主压应力略有减小,最大主拉应力略有增加。谷幅收缩对坝体产生挤压作用,导致坝体最大顺河向位移减小,最大主拉应力由坝踵向坝肩上游侧转移,下游面高压应力区向拱冠梁中部扩展,且饱和渗流场对拱坝位移和应力的影响比非饱和渗流场明显,但渗流场作用的谷幅变形对坝体位移和应力的改变有限,不会影响坝体的整体稳定性。  相似文献   

10.
某200m级的碾压混凝土重力坝坝基地质条件复杂,两条断层分别位于坝踵、坝趾附近岩体的关键部位,对坝基、坝体的变形、应力、抗滑稳定性等有较大的影响,因此有必要采用有限元法复核该坝在静动力作用下的应力变形。建立了该坝底孔坝段的三维有限元模型,分别以规范反应谱、场地反应谱为目标谱合成了设计地震、校核地震下共四条人工地震波,然后对该底孔坝段模型在九种工况下进行了静、动力分析,并对坝体关键部位的主应力按极限状态公式进行了强度验算。结果表明:在静力、设计地震、校核地震作用下,底孔坝段坝踵垫层混凝土和上、下游折坡处材料抗拉强度均满足要求;坝趾的抗压强度也满足要求,并且具有较大的安全裕度;场地谱人工波的计算结果与规范谱人工波的结果很接近。  相似文献   

11.
大坝运行期间,重力坝坝踵裂缝在较高水头作用下易发生水力劈裂破坏。建立扩展有限元法框架下重力坝坝踵裂缝水力劈裂耦合数值模型,并采用扩展有限元法模拟水力劈裂耦合作用下重力坝坝踵裂缝扩展过程。计算结果表明:重力坝坝踵初始裂缝逐渐向坝基底部扩展,且裂缝扩展方向朝向下游;无水力劈裂作用下的裂缝开裂角大于水力劈裂作用下的,无水力劈裂耦合作用下的裂缝开裂角小于水力劈裂耦合作用下的;重力坝坝踵裂缝扩展前,裂缝内水压力基本与边界水压力相同,当裂缝开始扩展时,裂缝内水压力会降低,而后裂缝张开宽度不断增大,裂缝内水压力又会变成边界全水头;裂缝水力劈裂导致裂尖Ⅰ型应力强度因子增大,降低了重力坝裂缝的稳定性。研究结果可为重力坝坝踵裂缝水力劈裂防治提供理论依据。  相似文献   

12.
在Ansys中,传统的重力坝断面优化方法通常是一阶或者零阶优化,用时较长.而变分优化方法作为一种新型的优化方法,能快速的进行优化计算,降低计算成本,提高计算精度,但是这种方法还未在水工结构优化中广泛应用.本文是基于大型有限元计算软件ANSYS,将变分技术DesignXplorer VT模块与网格随移修改工具ParaMesh相结合,以上游坡面、下游坡面的坡比和上游起坡点为设计变量,以坝体断面面积最小为优化目标,以坝踵点不出现拉应力和坝体满足抗滑稳定为条件变量,对变分技术在重力坝优化设计的应用进行了详细研究.进行优化之后,坝体断面面积减少了27%,满足抗滑稳定和应力要求,且用时不到传统优化方法的1/10.研究结果表明:变分技术在水工结构优化设计中是可行的,不仅计算精度高,操作方便,且计算成本大大降低,在水工结构方面的优化设计有很大前景.  相似文献   

13.
根据重力坝设计规范关于抗滑稳定安全系数和坝踵应力的规定,按断面积最小的要求,考虑上游坝面有折坡、上下游面有水压荷载、坝底扬压力呈折线分布、上游面有泥沙压力等情况,推导出求解重力坝坝前加固断面的参数方程以及最优解的判别式,以便手算进行优化设计。文中给出一个算例,说明如何确定基本断面的参数。  相似文献   

14.
张博 《西北水电》2012,(4):31-35
由混凝土拱坝的受力特点可以看出,其稳定性主要是依靠坝肩两岸岩体来维持,因此,坝肩岩体的稳定直接关系到拱坝的正常运行与安全,是拱坝设计中较为关注的问题之一。文章结合某实际工程,以大型分析软件ANSYS为平台,以某混凝土拱坝和地形整体为研究对象,针对同一模型,采用超载系数法、强度储备系数法等从不同角度分析坝体结构的稳定性。通过非线性有限元计算分析得出,在不同超载荷载作用下裂缝首先沿坝基面向坝高方向发展,同时坝踵区的裂缝沿坝体坝厚方向扩展,最终趋于稳定。随着强度储备系数的增大,拱坝抗滑稳定安全系数随之逐渐减小,基本呈现线性发展。同时,坝体位移也基本呈线性分布规律,但是,当接近临界抗滑稳定安全系数时,坝体位移明显表现为非线性发展趋势。该稳定分析为充分了解拱坝的结构安全度提供计算依据。  相似文献   

15.
云峰大坝50号-53号坝段基础存在缓倾角断层,对抗滑稳定不利。各种方法计算结果表明,不考虑侧向岩石抗剪,51号、52号坝段抗滑稳定安全系数不满足规范要求;考虑侧向岩石抗剪等有利因素,可满足要求。多年观测表明,变形在正常范围内,坝基扬压力较小,漏水量也不突出,大坝工作正常。侧向岩石抗剪等对51号、52号坝段抗滑稳定有一定作用,但不确定性较大,加上下游冲刷坑已接近坝趾,无尾岩支撑,应采取必要的加固处理措施。  相似文献   

16.
拱坝坝踵混凝土与基岩之间的结合状况,以及接触面附近基岩内裂隙的闭合状况,直接关系到拱坝渗流和结构的安全,工程实例和分析表明,宽谷拱坝坝踵比较容易出现张开现象,避免水位和温度的不利组合,对防止坝踵张开具有重要作用。拱坝切向不对称变形趋势是判断拱坝整体工作状况是否正常的重要依据,若不对称变形呈发散型增大变化,很可能坝体、坝基已遭受损坏,需引起高度重视,应结合其它监测信息综合评判,采取必要措施,防止灾害性事故发生。  相似文献   

17.
面板堆石坝施工期采用临时断面挡水度汛方案时,由于临时断面上游尚未施工混凝土面板,因此临时断面的大部分区域及坝基材料将处于饱和状态,这种状态有可能对大坝竣工期的坝坡稳定产生某种影响。为研究临时断面挡水度汛对于大坝竣工期坝坡稳定的影响,本文结合一工程实例,首先采用有限元法进行了临时断面挡水度汛情况下的渗流分析,然后采用非线性有限元法对临时断面是否挡水度汛两种情况下大坝竣工期的坝坡稳定性进行了比较研究。结果表明:采用临时断面挡水度汛施工方案对于大坝竣工期上游坝坡抗滑稳定的影响要大于对于下游坝坡的影响,但其影响是有限的。  相似文献   

18.
设底缝对高拱坝工作性态的影响   总被引:10,自引:0,他引:10  
杜成斌  任青文 《水利学报》2001,32(5):0001-0005
本文用非线性有限元对小湾高拱坝(坝高292.0m)设底缝时的工作性态进行研究,模型中考虑了缝面应力与变位的非线性重调整,考虑了坝体、坝基材料非线性和底缝接触非线性的耦合,模拟了缝的开裂、滑移等非线性。对设缝深度、干缝、湿缝等对高拱坝拱冠、坝踵和坝肩等关键部位的位移场和应力场的影响进行了分析研究,并对设缝前后建基面、坝踵附近的开裂区和屈服区进行分析,研究结果表明,设底缝可以有效地降低高拱坝坝踵的梁向拉应力,对坝踵附近应力影响较大,坝体其它部位应力和位移变化不大。  相似文献   

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