布西拱坝有限元等效应力计算研究

文章以布西拱坝为例,利用Ansys有限元计算软件对拱坝结构进行了应力计算分析,并对坝体近基础部位进行了等效应力计算研究,阐明了拱坝等效应力计算研究的基本方法和对工程的意义。     

碾压混凝土拱坝三维有限元静力分析

以某水电站碾压混凝土拱坝为研究对象,应用大型通用有限元计算软件ansys对拱坝进行了三维有限元应力计算,计算了三种工况下拱坝坝体X向、Y向、Z向的位移云图、拱坝上、下游面主拉应力、主压应力云图,分析了该拱坝的应力最不利及位移最大位置,这为该拱坝在施工期及运行期提供了可靠的参考数据,也为同类型工程提供参考价值。     

基于ANSYS的拱坝等效应力计算及图形显示

针对有限元软件ANSYS拱坝等效应力计算中存在的问题,以及结果不能在ANSYS后处理模块中直接进行图形显示,利用ANSYS参数化设计语言阐述了等效应力过程中坐标系设置、沿路径积分、夹角求解等关键问题的解决方法,同时采用单元转化及结点输出列表修改的方法,在ANSYS后处理模块中实现了拱坝坝面各结点有限元等效应力的计算和结果图形化显示的一体化.以某拱坝为例分析了有限元应力与等效应力在分布规律上的差异性,验证了方法的可行性.     

拱坝施工过程对应力的影响

文章就混凝土拱坝考虑混凝土浇筑过程,分缝分块及封拱等程序引起的效应进行分析,并举出算例运用有限元计算软件Ansys对考虑施工过程以及不考虑施工过程的混凝土拱坝进行自重应力计算分析比较,得出有益结论.考虑施工过程的混凝土坝体更能体现实际工程的情况,为拱坝设计阶段提供可靠依据.并对拱坝结构计算研究具有一定的参考价值.     

利用自适应有限元研究高拱坝的应力控制标准

利用自适应有限元分别对国内的3座高拱坝从径向、拱向、径向和拱向同时进行了细分,以研究高拱坝的应力状态、等效应力与等参单元的大小和形状之间的关系.结果显示,拱向细分对应力状态和等效应力影响不大,径向细分单元的精度不能满足要求,对于高拱坝沿径向分为5层基本能够满足设计需要,等参单元的精度可以根据误差估计进行控制,控制的范围建议在10%～15%之间.研究表明300 m级的高拱坝安全控制关键在于等效压应力的控制.     

拱坝应力分析

试载法是目前一种比较常用的拱坝应力分析方法。本文介绍的是利用有限元概念来改进多拱梁体系的一种计算方法。首先,用弹性中心法给出变截面及等截面拱单元刚度矩阵的显式;然后用弹性中心法给出变截面及扭曲梁单元的刚度矩阵,并采用组合刚度法建立整体平衡方程,使方程组带宽及存储量大为减少,以致在微机上即可用多拱梁法计算拱坝应力。同时,还提出了计算扭曲梁的方法。利用本文推导的公式而编制的计算拱坝应力的ADAS程序,具有较强的功能和较高的效率。可以计算单心圆、多心圆、抛物线、双曲线、椭圆、对数、螺旋线、单曲、双曲、等厚,变厚等各种类型的拱坝应力。大量计算结果表明,本文方法具有良好的计算精度。     

ANSYS后处理开发及其在快速筑拱坝三维有限元仿真分析程序研究中的应用

通过“外掺MgO砼不分横缝快速筏拱坝三维有限元仿真程序“项目的研究，对拱坝结构仿真计算的后处理内容及程序进行了详细的阐述，指出：结构仿真计算成果后处理的表达是非常有意义的，随着大型商业有限元软件的发展，复杂水工结构三维有限元仿真成果后处理的开发与应用越来越方便，可以应用此项目的相关成果对拱坝等复杂水工结构三维有限元仿真成果进行整理研究。     

拱坝坝体及孔口应力有限元仿真分析

结合工程实例介绍用有限元软件(ANSYS)计算坝顶设有泄洪孔的拱坝应力过程,分析在坝顶开设孔口后对拱坝应力和变形的影响。结果表明,坝体的应力和变形均符合有限元计算的一般规律,能够反映拱坝的实际应力分布情况。用有限元软件(AN-SYS)进行拱坝应力计算可节约时间,提高工作效率,在设计中有较大的应用价值。     

东江双曲拱坝体型设计及应力分析

拱坝的体型设计和应力分析是拱坝设计的主要内容之一。本文扼要地论述了东江拱坝体型设计;分析比较了有限单元法、拱梁分载法程序和计算与实验的成果。由此看出诸法程序算得的拱冠、拱座主应力沿坝高分布的趋势与规律是一致的;东江拱坝应力状况能满足设计要求。东江拱坝应力分析表明:在目前拱坝设计中,拱梁分载法可作为基本的应力分析方法,而其它方法作为校核。     

拱坝对近坝肩导流洞结构衬砌的影响研究

为了更加深入准确的研究靠近拱坝坝肩导流洞的真实受力情况,使导流洞在施工期安全运行,研究分析了拱坝对靠近坝肩导流洞的影响。采用Ansys有限元分析法,建立拱坝和导流洞整体有限元模型,分析在自重,自重加静水情况下拱坝对导流洞产生的附加应力,为隧洞衬砌配筋提供依据。计算结果表明:拱坝对导流洞靠近坝肩部位产生的附加应力不容忽视,坝肩岩体灌浆对减小附加应力有一定作用。研究成果可为近拱坝坝肩导流洞的设计和施工提供参考。     

拱坝温度荷载计算及其在安村工程的应用

详细地阐述了拱坝温度荷载解析计算方法，并用工程实例介绍了具体计算步骤，经过分析可知，通过控制封拱温度梯度可进一步降低坝体温度应力。     

基于ANSYS的拱坝等效应力分析

在拱坝有限元分析成果的基础上进行等效应力计算是件繁琐的工作。利用ANSYS参数化设计语言对拱坝有限元等效应力进行了二次开发,使等效应力的计算变得简单方便,易于掌握,为有限元技术在拱坝分析中的广泛应用提供了有力的技术支持。     

应用无单元法近似计算拱坝开裂

本文针对拱坝开裂分析的难题，结合拱坝的受力特点，利用无单元法便于追踪结构开裂的特点，提出了一种拱坝三维开裂分析的近似方法，该方法将拱坝沿拱向分段，各段内分别布置无单元法节点并单独计算开裂，将各段通过界面耦合成拱坝整体以形成整体平衡方程。在实例计算中，本文用有限元的计算结果估算出了拱冠坝段的侧向约束刚度，并对某拱坝的拱冠梁坝段进行了开裂追踪计算，估算出了该拱坝沿拱冠坝基面的破坏深度，结果表明，无单元法近似计算拱坝开裂方便而实用。     

溪洛渡水电站拱坝基础综合变模分析

在拱梁分载法坝体应力分析时，需要合理确定坝基岩体的变形模量值，为此，在溪洛渡水电站双曲拱坝的坝基变形模量计算中采用平面有限元法计算地基的“综合变形模量”，从而反映实际地形地质条件对拱 坝基变形形的影响。     

变维分形在天堂山拱坝封拱后温度回升预测中的应用

拱坝封拱后产生温度应力可能导致裂缝,通过对数据进行处理,建立封拱后温度回升变维分形预测模型,计算每段的分形维数,拟合反推预测值。以天堂山拱坝施工期温度监测数据为例进行分析和预测,结果表明,采用变维分形理论对拱坝施工期温度监测数据进行预测是可行的,并且具有较高的精度,可以满足工程要求。     

基础约束对拱坝应力影响规律的研究

为了研究不同基础约束对拱坝应力的影响,运用有限元方法模拟分析了基础变形模量Er与坝体变形模量Ec的比值(Er/Ec)分别为0.25,0.5,1和2时的200 m拱坝应力.结果表明Er/Ec越大,坝体主要部位的拉、压应力区的数值也越大.     

变分技术在重力坝优化设计中的应用

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.     

锦屏一级水电站大坝接缝灌浆施工工艺

锦屏一级水电站混凝土双曲拱坝坝顶高程1 885 m,建基面高程1 580 m,最大坝高305 m;坝体共设置25条横缝,将大坝分为26个坝段。通过大坝接缝灌浆,可以改善坝体受力条件,提高坝基浅层抗滑稳定安全储备,使坝体具有一定的整体作用,提高大坝安全运行的可靠性。主要介绍了大坝接缝灌浆施工工艺及施工过程中可能存在的主要问题及处理方法。