大坝的总应力法和有效应力法地震反应分析

为分析小浪底大坝的抗震性能,采用总应力法对斜墙坝型进行了二维和三维动力有限元计算,然后对改进后的斜心墙坝型进行了二维和三维有效应力地震反应计算。计算结果表明:斜心墙坝型的抗震性能优于斜墙坝型;对大坝稳定最为不利的地震工况是水库诱发地震,在可能发生最大烈度地震并假设坝基构成最为不利的情况下,小浪底大坝仅局部破坏,其整体稳定性是有保证的。     

用三维弹塑性有限元确定水电站坝内埋管强度安全度

在总体弹性分析和局部薄弱区域正常工况弹塑性有限元分析的基础上，对大坝引水管道穿坝管段结构进行超载工况下的三维弹塑性有限元分析研究，分析考虑了钢管钢筋混凝土的联合承载，确定了引水管道穿坝管段的强度安全度。     

亭子口水电站厂坝间设置垫层管可行性研究

为研究亭子口水电站厂坝间设置垫层管的可行性,以厂房坝段、厂房以及钢管为研究对象,采用三维有限元仿真计算技术模拟厂房坝段以及厂房的浇筑和运行过程,计算得到厂坝间相对位移及垫层管段钢管等效应力。计算结果表明,厂房蜗壳内设置止推环时,运行期高温季节垫层管的等效应力将大于钢材允许应力,如果采用垫层管方案,需采取必要的结构或工程措施以减小垫层管段的应力。     

应用三维多重网格法的极限平衡法分析锦屏一级拱坝右岸坝坡稳定性

对锦屏一级拱坝右岸坝肩采用非线性有限元分析方法,进行三维弹塑性数值模拟,通过使用多重网格法,在任意滑动面上(平面或曲面)对有限元应力计算结果进行转换,计算得到滑块体的安全系数。弹塑性计算结果表明,基本工况条件下,左岸坝肩的最小安全系数为4.88(大于3.5),出现在温降工况下1 740 m高程处;右岸坝肩的最小安全系数为3.41(小于3.5),出现在温升工况下1 710 m高程处。该结果表明对右岸坝肩采取一定的加固措施是有必要的。     

坝后背管结构力学弹性中心法的应用

简要介绍了坝后背管结构力学弹性中心法，并利用结构力学弹性中心法对国内外已建坝后背管工程和地面外包混凝土钢管工程进行结构分析和配筋优化。分析发现，坝后背管外包混凝土的外圈钢筋应力大于内圈钢筋应力和钢管应力，外包混凝土厚度设计基本合理，但在钢筋布置上值得进一步优化。结构力学弹性中心法计算结果可靠，方法简便。     

水布垭面板堆石坝坝体分区优化有限元分析

采用三维弹塑性数值分析的方法，对水布垭面板堆石坝坝体主堆石和次堆石分区进行方案比较和优化分析。三维弹塑性有限元计算分析表明：将主次堆石区分界线移到上游侧，坝体应力、变形、面板应力、变形以及接缝的位移并不产生显的增加，面板坝处于安全状态。水布垭面板堆石坝主次堆石分界线偏向上游的优化方案在技术上是可行的。     

基于ABAQUS的拱坝三维有限元等效应力计算

在拱坝三维弹性有限元计算中，近基础部位会出现明显的应力集中，而坝踵坝趾常为拱坝应力控制的关键部位，得到其准确的应力分布对指导设计具有重要意义。通过ABAQUS进行拱坝三维有限元计算，结合Python二次开发实现拱坝建基面任意积分路径应力的提取和截面内力的计算，并通过材料力学法完成局部等效应力处理。计算表明：该方法能实现建基面任意路径下的应力等效，有效改善坝体应力集中现象。     

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。     

坝后背管结构有限元分析探讨

以李家峡坝后背管为依托,借助具有强大结构分析功能的有限元软件ANSYS分析坝后背管结构应力状态。经分析单元尺度对坝后背管混凝土、钢筋的应力影响小于对钢管的影响;坝体与背管混凝土接缝面的力学效应对背管混凝土、钢筋、钢衬的应力影响很小;计算所得的应力大小规律与类似工程模型试验所得的应力分布规律完全一致,其计算值与规范中用弹性中心法所得的应力值基本接近。     

戈兰滩电站不均匀坝基坝段三维有限元分析

戈兰滩电站某坝段坝基岩体沿坝轴线及上、下游方向不均匀,需用三维有限元弹塑性分析方法对坝体及坝基整体考虑进行有限元计算分析。用ANSYS结构计算程序对不均匀坝基坝体的变形、应力进行了分析计算,给出了对不均匀坝基坝体分析一般分析方法和计算结果。     

用无穷元模拟拱坝地基

本文用无穷无与有限元耦合系统模拟拱坝地基,满足了在地基的无穷远处位移衰减至零的边界条件.通过对三维半空间问题以及对拱坝实例的分析表明:这一耦合系统与有限元地基模型相比较,提高了应力计算精度,节省了近一半的CPU时间,其经济性与精确性是明显的.结果还表明:拱坝地基的弹性变形显著地改变了坝体上游坝踵与下游坝趾的应力状态,说明地基与坝体的相互作用是重要的.     

已知滑动面边坡稳定安全系数的有限元迭代解法

本文提出了在滑动面已知条件下的边坡抗滑稳定安全系数的弹塑性有限元迭代解法。这种方法比常规的刚体极限平衡解法更能反映实际情况,可适用于解决二维或三维问题,同时可给出滑面上的应力场和位移场。文中给出了具有闭合解的二维和三维算例,结果表明本文提出的计算方法是有效、合理和可靠的。     

拟梁等参单元和坝内垫层钢管的应力分析

坝内垫层钢管的应力分析,由于钢管和垫层的厚度相对很小,垫层端部应力梯度较大,使用常规有限单元很难得出满意的结果,特别不能正确求出垫层端部的局部应力。作者提出一种拟梁等参单元,这种单元描述位移和应力变化的能力在一个方向很强,而在与之正交的方向相对较弱。它很适合用于坝内垫层钢管的应力分析。本文采用拟梁等参单元对三峡工程坝内钢管的设计比较方案等进行了计算,计算结果与试验结果吻合较好。计算结果表明:钢管应力,有垫层段远大于无垫层段,在垫层端部存在较大的局部应力;垫层弹模值的大小对钢管应力影响较大。垫层弹模值越小,传递到混凝土的荷载也越小,越靠近垫层端部这种影响越显著。三峡工程的钢管,当管壁厚度为4.6cm时,垫层弹模值以略大1.0MPa为宜。     

考虑围岩性质影响的埋藏式压力钢管受力研究

以某水电站工程为例,研究围岩性质对埋藏式压力钢管位移及应力分布的影响,按照钢管与围岩共同承载,采用三维有限元方法对地下埋藏式钢管进行计算分析,讨论围岩性能对埋藏式压力钢管位移及应力的影响,并计算围岩承载比,通过与光滑明管计算结果进行比较分析,可知围岩对于埋藏式压力钢管承受内水压力有重要作用,围岩性质越好,其所能承受的荷载越大,弹性约束作用就越显著,钢管所承担的内水压力就越小。     

面板坝新结构形式及其应力变形特性

采用离心模型试验对碾压砼－面板堆石混合坝的应力变形特性进行了分析研究，表明了该新坝型在蓄水前后应力变形的一般规律。并将试验结果与试验过程有限元模拟结果进行了比较分析，验证了用于数值计算的数学模型。最后，用三维有限元方法分别计算了公伯峡混合坝和单一面板坝的应力变形。通过分析比较，揭示了这种新型面板坝在应力变形方面的优越性。     

面板坝新结构形式及其应力变形特性

采用离心模型试验对碾压砼－面板堆石混合坝的应力变形特性进行了分析研究，表明了该新坝型在蓄水前后应力变形的一般规律，并将试验结果与试验过程有限元模拟结果进行了比较分析，验证了用于数值计算的数学模型。最后，用三维有限元方法分别计算了公伯峡混合坝和单一面板坝的应力变形。通过分析比较，提示了这种新型面板坝在应力变形方面的优越性。     

重力坝加高的应力和稳定计算方法及控制标准研究

后帮式重力坝加高存在新老混凝土结合面和新老坝块分载的问题,结合面有限结合部分传力时传统的材料力学法和整体刚体极限平衡法不再适用于应力和稳定计算.本文介绍了重力坝加高模拟的有限单元法,提出了新老坝块应力和稳定计算的有限元等效法,以丹江口7#坝段为例进行了不同结合面状态的多工况计算,与弹塑性有限元强度折减法进行了比较.结果...     

广州抽水蓄能电站地下厂房区地应力场分析

本文依据广州抽水蓄能电站地下厂房区4个钻孔不同深度的地应力实测资料,介绍了4个二维和1个三维地应力场的分析成果。通过这些分析计算,对该地区地应力场变化规律、地质构造应力场主压应力方向、地下厂房处地应力状态等有了比较深入的认识。并采用有限元和应力回归分析方法,对自重应力场和地质构造应力场,建立了比较符合实际的力学模型,进行了模拟计算。     

广州抽水蓄能电站地下厂房区地应力场分析

 本文依据广州抽水蓄能电站地下厂房区4个钻孔不同深度的地应力实测资料,介绍了4个二维和1个三维地应力场的分析成果。通过这些分析计算,对该地区地应力场变化规律、地质构造应力场主压应力方向、地下厂房处地应力状态等有了比较深入的认识。并采用有限元和应力回归分析方法,对自重应力场和地质构造应力场,建立了比较符合实际的力学模型,进行了模拟计算。     

江坪河拱坝坝肩稳定分析

对江坪河双曲拱坝进行了三维弹塑性有限元分析,利用有限元应力成果分别计算了正常蓄水位、设计洪水位等3种工况下加固前后坝体坝肩系统的点安全系数和7个可能滑动块体的抗滑富余系数。计算结果表明,两岸拱座在加固后基本满足要求,但左岸拱座安全裕度不大。