小湾拱坝跨横缝抗震钢筋的优化布置分析

利用考虑横缝及跨横缝钢筋滑移的拱坝动力非线性模型,对设计地震荷载工况下的小湾拱坝进行了三维动力非线性有限元分析,研究了不同配筋率分布对跨缝钢筋的应力、滑移量及其控制横缝变形的影响。从控制措施的可靠性、经济性角度出发,建议选择相对合理的跨缝钢筋布置方案,为横缝配筋措施的初步设计和工程应用提供了有价值的参考。     

强震作用下小湾拱坝横缝变形控制研究

在已有研究成果的基础上，以世界上第一高拱坝——292m高的小湾拱坝为工程背景，研究了横缝配筋的控制措施和高拱坝强震横缝变形控制的原则和分析方法，提出了考虑钢筋与坝体混凝土相互作用的横缝配筋三维动力非线性数值模型，对设计地震作用下的小湾拱坝进行了三维动力非线性分析，论证了该控制措施的有效性和可行性，并据此对小湾拱坝横缝配筋的布置进行了探讨，以期为高拱坝的强震控制提供有益的参考。     

河床式水电站厂泄连接坝段横缝止水布置研究

选择合理的止水布置位置可有效保证坝体稳定性,且有利于施工,目前相关研究较少。金沙江某河床式水电站溢流坝段左临厂房机组段,边墩两侧止水位置不同,边墩两侧受力条件较复杂,为此,进行不同横缝止水结构布置设计,并通过对不同横缝止水布置下的三维有限元计算结果进行对比分析,研究横缝止水布置对溢流坝段关键部位横向变形的影响,确定了该坝段合适的宽度,优化了横缝止水布置型式,可供类似工程设计提供参考。     

大峡水电站厂房设计

大峡水电站采用河床式厂房，一机一缝，每个机组段左侧设一排沙底孔。结构分析除采用常规方法，还进行厂房坝段整体性三维有限元分析，全面了解了厂房位移、应力状态及河床式厂房结构特点。为加快施工进度，对混凝土浇筑分层分块采取相应措施，经分析取消了尾水管段封闭块，大量采用预制混凝土构件，为工程提前发电提供了条件。     

消力池位移与应力三维有限元分析

通过对百色水利枢纽消力池的三维整体有限元计算 ,分析了不均匀地基上消力池的沉降与应力特征。根据消力池键槽“传剪传压不传拉”的特性及结构缝的工作机理 ,建立了键槽单元的非线性分析模型 ,并对比研究了不均匀地基上键槽布置方式对消力池应力与变形的影响 ,提出了合理的结构缝键槽布置方案     

混凝土拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响

简单介绍了将刚体极限平衡法与考虑横缝的拱坝－地基系统有限元静动力分析相结合，将有限元时程分析的计算成果用于刚体极限平衡求解高拱坝坝肩块体抗滑稳定安全系数的基本思路和计算公式，并详细推导了模拟拱坝横缝动态张合效应的动接触力模型基本公式。最后又以两个实际工程为例，在考虑无限地基辐射阻尼作用的条件下，区分有、无横缝两种情况，在有限元静动力分析的基础上，用本文介绍了方法分别进行拱端推力、块体震力，以及块体动力安全系数的分析，通过这两种工况计算结果的对比，揭示拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响。     

基于MSC.Marc的高拱坝蓄水期变形分析

针对高拱坝复杂的结构布置及施工工艺,基于大型有限元分析软件MSC.Marc,在建立的包含坝体分缝的三维有限元非线性分析模型中,对坝体横缝采用Contact单元、诱导缝采用Gap单元分别进行模拟,并通过杀死、激活技术及子程序的应用,实现坝体浇筑、接缝灌浆及蓄水过程较为真实的模拟计算。工程实例分析获得了坝体施工蓄水期变形规律及不同分缝的开合度变化情况,指出考虑接触和施工蓄水模拟后,高水位时坝体最大径、切向位移均出现在距坝顶约1/3拱高处。     

新疆某水电站厂房结构动力分析研究

笔者通过采用三维有限元对新疆某水电站厂房整体结构进行动力计算,分析了结构自振频率和振幅（机组振动和地震）对结构的影响,提出厂房结构布置建议,并在施工图设计中对结构布置进行调整。计算分析结果验证了结构布置的合理性、可靠性,为静力计算及确定主要构件的断面设计和配筋设计提供依据。     

Hardfill材料作垫层的面板堆石坝动力分析

面板堆石坝在强震作用下,面板竖缝和周边缝可能产生较大的张拉和剪切变形而导致发生渗漏。Hardfill的材料性质介于混凝土和碾压堆石体之间,用Hardfill材料作垫层能够有效减小混凝土面板及竖缝和周边缝的地震变形。经过三维有限元动力分析,计算结果表明应用Hardfill材料做垫层能够显著减小面板的地震反应和面板接缝的地震变形。     

考虑地震动力响应的复杂地基碾压混凝土重力坝分缝优化研究

为了探究高碾压混凝土重力坝横缝切割对坝体抗震性能的影响，以高地震烈度、砂泥岩互层地基的巴基斯坦玛尔水电站碾压混凝土重力坝工程为研究对象，通过建立三维整体有限元模型，并引入自编黏弹性动力边界程序，分别计算了设计地震、最大可信地震(Maximum Credible Earthquake, MCE)作用下，输入规范波、场地波、Koyna波时坝体的动力响应及差异；通过模拟横缝切割1/3高度、2/3高度和全分缝3个对比方案，并以承载能力极限状态设计式定义的比值为依据，综合评价了碾压混凝土重力坝抗震安全状态。结果表明：当输入波为规范波时，在MCE作用下，横缝切割1/3高度和2/3高度方案坝基面的抗力效应比系数(η)均大于1,全分缝方案下η_min=0.91,且总计6次在0.6 s时长内η值均小于1,经综合考虑，横缝切割2/3高度可作为施工推荐方案。研究成果可为高地震烈度、复杂地质条件下的碾压混凝土重力坝工程优化布置提供参考。     

流体-固体瞬态动力耦合有限元分析研究

本文应用有限元法探讨了流体与固体的瞬态动力耦合分析. 利用拉氏乘子法, 给出了流体与固体接触面上一种接触的约束单元, 将流体与固体动力耦合内力作为基本未知量, 使流体域与固体域有机地联系成一整体, 从而实现了流体-固体动力耦合系统的的统一分析. 文中还推导了流固动力耦合系统的有限元控制方程, 编制了计算程序, 数值计算结果验证了耦合模型的正确性及其较高的计算精度, 并表明固体的变形效应对于流体-固体系统的动力响应是显著的.     

思林水电站碾压混凝土坝的渗流分析

以思林水电站碾压混凝土重力坝为研究对象，以大型有限元软件ANSYS为平台，核心是对坝基有相互作用的整体坝段数值模型的建立，以及利用程序对典型坝段的渗流场进行二维有限元渗流计算分析。     

高耸岸塔式进水口结构动静力特性仿真分析

建立了泸定水电站深孔泄洪洞高耸岸塔式进水口结构模型,并进行三维有限元动静力分析.静力计算中,分不同工况考虑了各种荷载包括绕渗作用及温度场变化的作用,得到了结构的应力与位移分布.动力计算中对进水塔结构在空库及满库情况下的自振特性进行了分析.通过振型分解的反应谱法计算了在横河流向、顺河流向和竖直向地震共同作用下进水塔结构的动力响应,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加.重点分析了支铰大梁、边墙、闸门槽等部位的受力特性,并对进水塔各部位的动静力稳定性进行了评价.     

穿黄隧洞抗震安全分析

南水北调中线穿黄工程是一期总干渠的关键性工程,其抗震安全备受关注。本文采用动态三维有限元方法,分析研究穿黄隧洞北岸竖井及相邻隧洞段的地震响应。分析中采用等价线性法计入基础土体在地震动作用下的模量下降及阻尼增加变化。分析计算模型包含竖井和隧洞结构以及结构周边一定范围的土体以有效模拟土体与结构间的动力相互作用,同时,计算模型采用阻尼边界模拟有限土体以外地基的辐射阻尼效应、采用非线性接触算法模拟隧洞管段间在地震时的开合与错动。分析结果显示,由于竖井和隧洞结构的显著差异,靠近竖井的隧洞接缝在地震中较易发生张开与错动,应予以高度重视,采取必要的抗震措施。分析研究结果为穿黄隧洞竖井段抗震安全评价提供科学依据。     

葛洲坝水电站增容改造中机组拆除及蜗壳加固研究

对葛洲坝水电站蜗壳在机组增容改造前后及机组拆除时的3种状态进行了三维有限元计算。根据计算研究成果提出了增容改造蜗壳部位加固方案并对加固方案进行了有限元计算。通过对增容改造前状态分别与机组拆除、增容改造后以及增容改造加固后3种状态下锥体二期混凝土部位的计算成果对比分析表明,机组拆除方案是可行的,蜗壳的加固方案也是有效的。     

天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝三维非线性有限元动力分析

动力分析中分段迭代并分段改变基同计算方法是对计算程序的新发展，堆石、垫层、接触面部是用该坝设计中采用的石料作大型振三维试验、振动拖板、大型振动单剪试验求得的参数，计算得到的绝对加速度、动位移、面板动挠度、动应力、接缝动拉压剪量都颇合理，面板接缝的静动压量计算值可作为止水结构设计的依据。在地震过程中能满足抗滑稳定的要求，不必采取其他加固措施。     

宝应泵站肘形进水流道混凝土温度应力仿真计算

根据宝应泵站的实际施工过程和现场环境,采用三维非稳定温度场和应力场有限元仿真程序,对该泵站肘形进水流道混凝土施工全过程的温度场和应力场进行时空动态仿真分析,分析了施工期泵站肘形进水流道混凝土结构裂缝产生的原因,提出相应的防裂措施。     

结构性土模型及固液耦合弹塑性损伤动力分析

提出了结构性土的次塑性扰动状态模型和异步交叉迭代显式差分有限元解法，利用弹塑性损伤比奥动力固结有限元计算程序，对一简单饱和砂土地基进行了固液耦合的弹塑性损伤动力反应计算。     

地震作用下大型渡槽结构动态应力计算方法研究

作者首先采用常规有限元法求出渡槽结构需要计算部位周围处的有限元结点位移和加速度，然后利用最小余能法对南水北调水利工程中某大型渡槽槽身结构的动态应力进行了计算。结果表明：采用最小余能法计算悬臂梁结构在地震动作用下的动态应力结果与作者的方法较接近，而常规有限元的计算结果较理论解有较大误差；对单跨渡槽槽身结构，常规有限元法的动态应力计算结果比理论解出现较大的偏差，利用本文方法计算的动应力更符合实际。     

几内亚苏阿皮蒂水电站坝坡明管设计研究

苏阿皮蒂水电站主坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高120 m,发电厂房为坝后式地面厂房。电站压力钢管采用坝坡明钢管,单管单机布置。为了解该钢管在内水压力、温度荷载及地震作用下的应力变形规律,对大坝、管道及厂房建立三维模型,利用有限单元法进行计算分析,重点研究了静、动力工况下管道位移、支座滑动、伸缩节变形及压力钢管应力分布规律。结合该工程实际,利用有限元方法对坝坡明钢管进行了计算校核,以期对我国坝坡明管的设计提供参考。