柴河水库土坝渗透系数反演分析

结合柴河水库土坝的测压管实际观测资料,采用改进的遗传算法对柴河水库土坝心墙及坝壳混合料的渗透系数进行了反演分析计算,得出坝壳混合料以及心墙料的渗透系数分别为4.69×10-4、2.13×10-6cm/s。采用正分析方法把遗传算法反分析出的渗透系数代入到有限元法建立的模型中进行计算,得到各特征部位渗流要素数值计算结果,通过测压管所在节点的水位与实测管水位、坝基渗流量实测值与计算值检验有限元计算结果的准确性。结果表明:水位计算值的相对误差较小,坝基渗流量计算值与实测值相比误差也较小,表明反演的坝壳混合料以及心墙料的渗透系数是准确的。     

基于大坝安全监测资料的物理力学参数反演

本文介绍了采用实数编码遗传算法反演物理力学参数的基本步骤，然后结合通用的商业有限元软件MSC.Mar，并利用其与FORTRAN语言的接口，编写了基于MSC.Marc的物理力学参数的遗传算法反演程序。文中结合某重力坝溢流坝段的监测资料，利用该方法反演了大坝坝体弹性模量和坝基变形模量。算例表明，采用遗传算法—MSC.Marc反演大坝坝体及坝基的物理力学参数是可行的。     

三溪浦水库防渗墙下游侧水位偏高的成因分析

为了分析三溪浦水库维修加固工程后混凝土防渗墙下游测点水位实测较设计计算结果相比偏 高的原因,在排除混凝土防渗墙施工质量问题的前提下,通过维修加固工程前大坝渗透状态与相关资料 分析,发现维修加固工程前坝体及坝基的渗流场的渗透坡降较大,在长期的高坡降作用下心墙内细颗粒 被渗透水流带入松散的砂砾石透水坝基内沉积下来,从而将坝基淤堵,抬高了该区域的浸润线,最后利 用测点的实测水位反演坝基的渗透系数,获得了与实测值较为相符的大坝渗流场,并发现反演得出的坝 基的渗透系数比原设计采用的坝基渗透系数小,而与心墙的渗透系数较为接近,从而初步验证了坝基淤 堵这一结论的合理性。     

基于PSO的混凝土坝粘弹性力学参数反演

把坝和坝基视作一个系统。根据系统的实测位移反演系统材料的力学参数。用广义开尔文模型描述材料,用有限元软件MSC·Marc计算位移,按最小二乘进行优化,优化求解采用粒子群优化算法。编程进行了实例反演,所得结果的相对误差较小。粒子群优化算法较之遗传算法更大简便,可以较快地搜索到全局最优解。着重对粒子群优化算法作了介绍。     

碾压混凝土坝等效黏弹性参数反演

根据碾压混凝土坝的成层结构特性,将层面影响概化到整个坝体中,将碾压混凝土坝视为横观各向同性体,建立了碾压混凝土坝等效黏弹性模型。根据位移实测资料,采用偏最小二乘法建立位移统计模型,分离水压分量和时效分量,建立反演碾压混凝土坝双向异性黏弹性参数的目标函数,并利用混沌遗传算法对黏弹性参数进行反演。工程实例中,将反演得到的黏弹性参数作为已知值,计算测点在相应时间段变形的水压和时效分量之和,并与分离出的实测值进行对比,结果表明:计算值与实测值比较接近,说明反演方法是正确、可行的。     

基于模态观测的混凝土坝反演分析

本文研究了使用不完全模态观测数据识别混凝土坝分区弹模的问题，建立了材料参数识别的优化反演模型和求解方法。利用数据误差条件下的不完全模态观测数据，将先验知识作为经验约束引入参数反演计算，在正则化意义下提出了大坝振动参数反演的计算模型。根据已建立的材料参数反演模型，引入具有全局收敛特性的模拟退火-单纯形法进行混凝土坝分区弹模反演求解。数值模拟结果显示，利用结构的一阶不完全模态数据，采用本文方法进行混凝土坝反演计算，即使在数据误差的条件下，仍然可以在一定噪声水平下得到满足工程要求的反演解答。     

高寒地区碾压混凝土坝运行期力学参数反演分析

为准确获得高寒地区碾压混凝土坝真实状态下的力学参数,将碾压混凝土作为横观各向同性材料进行参数反演分析。首先采用均匀设计构造力学参数样本,然后基于有限元法计算不同工况下的顺河向位移,将有限元分析得到的水压分量相对值及相应的力学参数作为神经网络的训练样本,建立水压分量相对值与相应的力学参数非线性映射关系。基于大坝实测位移,考虑坝顶冻胀变形的影响,通过建立坝体及坝基多测点变形统计模型分离出水压分量相对值,将其作为反演模型的输入值,得到坝体及坝基的力学参数。通过实例分析表明,该方法反演得到的坝体及坝基力学参数是可行的,可为高寒地区碾压混凝土坝安全性态评估提供参考。     

安康水电站左坝肩渗流控制设计及三维渗流分析

安康水电站左坝肩具有地形单薄、岩石软弱透水性强的特点,给渗控设计带来一定难度。设计上采用的坝基全面固结灌浆,双排高压灌浆帷幕,混凝土截水墙及坝基坝肩排水等综合治理防渗减压方案,以保持蓄水后单薄分水岭自然稳定是有效可靠的。为论证设计方案,进行了三向电阻网渗流试验,试验中取得的根据观测的地下水位线反求渗透系数的反演试验成果和预报水库蓄水后地下水动态的正演试验成果,表明设计比较合理。为大型水电站坝肩渗控设计积累了经验。     

RCC坝力学参数反演不唯一性概率统计分析方法探讨

由于室内试验确定的混凝土坝力学参数与实际参数存在较大差异,目前混凝土坝工程上常基于实测变形采用优化算法或仿生算法反演获得混凝土坝力学参数,然而多参数反演不唯一性问题尚未解决。针对反分析不唯一性问题,考虑到大坝混凝土弹性模量和强度之间密切相关,基于大坝混凝土强度标准值的定义方法,建议基于实测变形进行多次力学参数反演,然后对反演结果进行概率统计分析获得概率分布函数,依据80%保证率确定反演参数。结合高寒地区某碾压混凝土(RCC)坝实测变形,验证了本文提出的反演参数不唯一性概率统计分析方法。分析表明该方法可以获得相对稳定的坝体及坝基力学参数反演值,可为高寒地区碾压混凝土坝安全性态评估提供参考。     

观音阁水库坝基防渗处理设计

观音阁系在岩溶地区建坝，关键在于坝基防渗的可靠性．坝基防渗包括溶洞处理、断层处理和坝基帷幕灌浆．坝基溶洞一般进行开挖、回填或灌浆处理．Ｆ８与Ｆ２６断层交会区，采取开挖防渗井、回填混凝土及高压团结灌浆进行处理．＃５４坝段以左坝基以“１０ｍ页岩”为隔水层，采用高压灌浆法，形成封闭式帷幕；以右采用悬挂式帷幕，防止坝基和绕坝渗漏。     

高拱坝混凝土裂缝开合度仿真分析

基于三维接缝单元,模拟施工期拱坝裂缝开合行为,采用Newton-Raphson迭代法和预处理共轭梯度法开发了拱坝裂缝开度仿真计算程序模块,采用三维有限元仿真软件FZFX3D进行了考虑化学灌浆下裂缝开合度仿真分析[1];选取四种裂缝面单元刚度系数,通过对比得到本工程混凝土裂缝的缝面刚度系数取值;根据现场裂缝的实际处理情况,仿真模拟裂缝开合过程,并与实测裂缝计资料进行对比分析,绘制了裂缝开合度过程线和缝面开合度云图等,更加丰富、全面地展现了裂缝的开合状态。计算结果表明FZFX3D软件仿真分析裂缝开合状况良好。     

重力坝坝体及坝基不同渗透系数对坝基扬压力的影响研究

建立在混凝土为透水材料的基础上,根据不同的防渗类型分别建立无帷幕无排水和有帷幕有排水的两种情况整体渗流分析模型,通过改变坝体和坝基的渗透系数及相对比值,利用有限元法进行稳定渗流分析,研究坝基扬压力的分布及大小,并与现行规范计算值比较。研究表明,考虑渗透系数之后坝基扬压力分布与规范建议值基本一致;在无帷幕、无排水的情况下,坝基扬压力随坝体与坝基岩体的渗透系数比值而变化,并沿建基面出现波动。在有帷幕、有排水的情况下,规范计算扬压力分布较按透水体计算结果偏小;坝基渗透系数越大,所得坝基各点扬压力与规范计算值越接近。     

各向异性对土石坝渗流的影响分析

土体的各向异性是普遍存在的。利用有限元法计算土石坝加固前后浸润线的分布情况,坝后渗透坡降的变化规律,得出各向异性的存在对土石坝的渗透稳定危害更大的结论。提出了在今后的计算中,需要合理确定不同方向的渗透系数,使计算结果符合实际情况。     

碾压混凝土拱坝三维弹塑性有限元分析

在建立碾压混凝土拱坝等效连续概化模型的基础上 ,采用压扁单元和等效连续概化模型相结合来模拟碾压混凝土坝体的方法 ,运用四参数、Mohr- Coulumb和 Drucker- Parger准则分别模拟坝体、层面和基岩 ,以及用分散式裂缝模型模拟坝体开裂状态。对沙牌碾压混凝土拱坝进行的三维弹塑性有限元分析表明 ,坝肩出现了非层面向的裂缝并危及帷幕灌浆体 ,不利于拱坝正常运行。     

龙开口水电站坝基防渗墙数值模拟

以龙开口水电站坝基深槽开挖工程为依托,采用有限元法用四节点的薄板单元模拟钢筋混凝土防渗墙墙体,为防渗墙上游侧卵石河床地基土体的支承刚度系数及防渗墙支护结构建立有限元分析模型。通过分析提出了防渗墙支承刚度系数的确定方法,并分析了不同支撑条件下防渗墙的可靠性。结果表明:防渗墙与砂卵石地基土体之间的接触形式接近于滑动支撑连接,压缩模量取值越大,土体支撑刚度系数也越大;不同支撑条件下,防渗墙位移变化比内力变化更明显,支撑条件对墙体变形影响较大。     

碾压混凝土坝及龙滩碾压混凝土重力坝的渗流特性研究(一)

据室内含层面和不含层面碾压混凝土试件的渗透试验结果，碾压混凝土坝现场压水试验结果以及某些已建碾压混凝土坝实际运行情况，针对碾压混凝土坝为一成层材料结构体的特点，本文用隙面缝隙渗流理论和传统的多也隙介质体达西渗流理论，提出惰压混凝土坝的渗流基本理论和渗流基本特性，最后对拟将开工建设的龙滩高碾压混凝土重力坝的渗流特性进行了数值分析。     

上沟水利枢纽挡水坝抗滑稳定分析

使用ANSYS软件建立了上沟水利枢纽挡水坝有限元模型,考虑水压力、扬压力、泥沙压力的影响,得出坝体的位移图和应力图,继而计算出坝体的抗滑稳定安全系数。分析结果表明,该混凝土重力坝能够满足正常工况和特殊组合下的稳定性要求。     

中国是世界拱坝大国也是世界拱坝强国——在《特高拱坝建设总结及安全运行管理研究》会议上的发言

中国拱坝数量占全世界的40%,数量最多;世界最高的三座拱坝都在中国,因此中国是世界拱坝大国。中国解决了岩溶地区拱坝防渗、狭窄河谷拱坝大流量泄洪等技术难题,发展了碾压混凝土拱坝筑坝技术。中国学者首创大坝混凝土标号分区技术,首创混凝土坝温度应力理论体系,解决了大坝裂缝这一世界性难题;建立了拱坝优化理论、混凝土坝仿真分析方法、混凝土坝有限元等效应力方法、混凝土坝数值监控方法等,在拱坝设计和科研上取得了全世界最多的重要成果,因此中国既是世界拱坝大国,又是世界拱坝强国。     

浅论砼面板堆石坝设计

砼面板堆石坝在我国起步较晚,但发展很快。该坝体断面大部分是按经验确定的,只有少数情况要进行稳定分析。坝体砼面和防浪墙的结构和布置,可参考已建工程而定。要重视填筑体的材料选择和分区。面板坝的设计大部分作二维有限元分析,少数作三维分析。对面板的施工要采取严格措拖,防止出现裂缝。     

基于VB与Fortran混合编程的混凝土坝温度应力仿真分析软件开发

采用VB与Fortran混合编程的方法,以动态链接库DLL文件作接口,结合混凝土坝温度应力有限元分析方法,开发出混凝土坝温度应力仿真分析软件,使整个有限元仿真分析的前后处理过程可视化。该软件在实际工程的可视化仿真应用表明,基于VB与Fortran混合编程的混凝土坝温度应力仿真分析软件具有2种计算机语言的优点,能提高应用程序的工作效率及提供友好的人机交互界面。