网格尺寸对拱坝等效应力分析的影响

本文对有限元内力法求解拱坝等效应力分析方法进行了进一步改进。建立了拱梁向应力为直线分布时以上、下游面等效应力为未知量而拱或梁截面上的约束内力为已知量的求解方程，并根据常规的多拱梁应力分布假定及上、下游面已知应力边界条件，导出了上、下游面其余应力分量求解公式。对溪洛渡高拱坝在水压力(含淤砂压力)、温升、温降及自重等荷载作用下不同网格的计算结果表明，拱厚方向采用两层以上单元、拱梁方向网格采用足够精度的网格可得到基本稳定的等效应力结果。     

截渗墙的应力应变三维有限元分析计算

主要研究了截渗墙墙体上的水压力荷载分布、水位动态变化过程中墙体的应力变化、墙体的应力分析方法和应力分布规律等。结合南水北调东线工程中的双王城水库,根据不同的上下游水位差,分析截渗墙上下游面的水压力分布,作为截渗墙应力计算的基础。分析不同水位下截渗墙单元两侧表面的应力分布情况,找出其最不利的情况。     

惠州抽水蓄能电站调压井结构有限元计算分析

采用三维有限元法,对惠州抽水蓄能电站上游调压井与围岩之间的联合受力结构进行计算和分析。计算考虑了内水压力、外水压力、围岩压力及灌浆残余应力作用,并模拟在外压作用下围岩与混凝土外表面的不完全边结作用。     

预应力中墩三维有限元静力结构分析

文中基于ABAQUS平台,以国内某水电站锚块式预应力闸墩为工程背景,建立了预应力闸墩结构三维有限元整体模型。对该结构在自重、扬压力以及水压力等荷载作用下进行了静力分析,分析了控制工况下闸墩应力、位移分布规律,总结出重要部位产生拉应力的主要原因。     

东莞市泰岗圩加压泵站进口压力水箱分析与设计

东莞市东江与水库联网供水水源工程泰岗圩加压泵站进口压力水箱体型特殊,其与周边构筑物间受力条件复杂,且在运行过程中可能承受高达4 880 t的水压力。如何摸清压力水箱结构在各种工况下结构的稳定及应力分布情况、进一步优化设计,是加压泵站设计中的一个关键点。利用ANSYS有限元程序对进口水箱及其相关部位进行分析,结果表明设计方案安全可靠,根据应力计算成果进行了配筋设计与优化,设计思路及配筋结果对同类工程的设计具有一定的参考意义。     

不同激振方向下动水压力对高面板坝面板动应力的影响

目前关于面板坝与库水动力相互作用的研究较少,而且现有的研究没有考虑库底与岸坡振动所激起的动水压力,即不能精确计算动水压力对高面板坝的影响,难以满足300 m级面板坝的安全评价要求。本文采用比例边界有限元方法计算动水压力,对坝高为300 m的面板坝进行了地震作用下三维有限元动力分析,研究了不同方向地震激励下坝面动水压力的分布规律及其对面板动应力的影响。结果表明:顺河向和坝轴向激励的动水压力最大值相差不大,而竖向激振的动水压力最大值相对较大。顺河向地震作用产生的动水压力对面板动应力有明显影响,而坝轴向地震作用下,动水压力对面板动应力有一定影响;竖向地震作用引起的动水压力对面板的动应力影响较大,不考虑动水压力时会明显低估面板的顺坡向应力最大值及高应力区范围。     

钢筋混凝土迭合梁非线性有限元分析

1混凝土本构关系和破坏准则1．1单向应力状态下的本构关系和破坏准则单向受压应力应变关系采用Saenz公式[1]式中σ——应变为。时的应力；E0——初始弹性模量，Es——最大应力点处的割线模量；εc——圆柱体抗压强度对应的应变。单向受压，认为混凝土达极限压应变。c。—－0．0033时破坏；单向受拉，认为混凝土应力达极限抗拉强度人时破坏，单向受拉应力一应变关系取为直线。1．2双向受力下的本构关系和破坏准则双向受力时，其本构关系采用D—P模式［’‘。引入等效中向受力应力应变关系，有式中。i——主应力Z。；；——等效一一＄－lbJ…     

清溪沟水库重力墙式堆石坝及墙背压力的有限元分析

采用有限元计算模型,针对不同的工况下,计算分析清溪沟水库重力墙式堆石坝的变位、应力及重力墙墙后堆石压力的大小和分布趋势,揭示重力墙墙背粗糙度对重力墙式堆石坝位移、应力及墙背堆石压力不同程度的影响。     

考虑裂隙的几何-力学特性的双重孔隙介质水—应力耦合模型及其有限元分析

建立了一种双重孔隙介质水—应力耦合模型，其特点是可考虑裂隙的组数、间距、方向、连通率、开度、刚度及应力水平对介质的弹性模量、孔隙率及渗透系数的影响,并研制出相应的二维有限元程序。以模拟饱和的双重孔隙岩体在外荷载作用下产生沉降为算例，针对岩体的孔隙率与渗透系数分别是常数及按照本文中所述规律变化的两种工况，考察了了岩体中的变形、孔隙水压力与及裂隙水压力及流速、主应力等的分布与变化。结果表明：将岩体的孔隙率与渗透系数作为是应力的函数以及是常量的两种方法相比，二者对岩体的变形及应力的影响不大，但前者对孔隙水压力、裂隙水压力及流速的影响强烈。     

碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝有限元分析

通过非线性静力有限元计算,得出坝体、坝基与心墙的应力与变形情况,竣工期坝体最大水平位移为0. 06 m(向上游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。满续期坝体最大水平位移为0. 33 m(向下游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。竣工期和满蓄期的心墙最大压应力分别为12. 5和13. 2 MPa。坝体位移分布符合土石坝体的变形规律,可采取一定的工程措施提高坝基密实指标,减小坝基的沉降。心墙没有出现拉应力,竖向应力大于水压力,不会发生水力劈裂或拉裂现象。     

TBM隧洞管片衬砌受力与连接螺杆的必要性研究

结合某TBM有压引水隧洞,建立了包含管片衬砌与外部围岩的三维数值计算模型,运用有限元法模拟分析衬砌在不同工况下的应力和变形特性,探索使用连接螺杆的必要性。结果表明:施工完建期在开挖释放荷载和豆砾石灌浆压力单独作用下螺杆对衬砌的受力影响甚微;运行期在内水压力作用下,采用螺杆的方案衬砌环向拉应力较大且在与螺杆连接位置处出现局部应力集中。未采用螺杆的方案使得管片衬砌具有柔性结构的特征,承担的内压较小因而环向拉应力较小,表明螺杆对衬砌的环形拉应力不利。未采用螺杆的接缝处最大张开位移由原来的0.635 mm增加为0.731 mm,表明螺杆对于减小接缝处张开位移有利。基于接缝处张开位移不大于4 mm即可满足要求,具有较高的安全裕度,螺杆的优势不明显。鉴于此,从螺杆的不利角度出发,建议螺杆在管片安装期间完成功能后放松螺杆连接,以避免管片局部被动拉裂而影响结构整体的安全性。     

水工压力隧洞有限元模型简化算法

 水工压力隧洞结构复杂，进行有限元分析时其前后处理及计算的工作量巨大，因此寻求一种有效的简化算法尤为重要。水工压力隧洞在受内水压力作用时，衬砌将压力部分传递给围岩，同时受到围岩的被动抗力。在进行有限元分析时，主要关注的是压力隧洞衬砌及其外围一定范围内围岩的应力和变形情况。对于均质连续岩体，通过模拟围岩抗力，可以仅取衬砌及其附近围岩作为分析对象，将水工压力隧洞应力分析转化为受内、外压的厚壁圆筒。从而仅对厚壁圆筒划分有限元网格，大大减少了前后处理和计算的工作量。     

复杂围岩有压隧洞应力变形有限元仿真分析

以摩洛哥某水电站具有复杂围岩条件的有压引水隧洞为例,选取围岩条件最差的隧洞断面,运用非线性有限元法,对隧洞开挖、衬砌及运行过程中的应力变形进行了有限元仿真分析,探讨了复杂围岩条件下有压隧洞施工期及运行期应力变形的分布与变化规律。     

不规则实体堰坝流场及应力场耦合分析

针对现有堰坝稳定计算方法存在模型概化简单,无法准确反映不规则堰坝的流场及应力分布的问题,基于有限元软件ANSYS Workbench,通过引入气液两相流来求解堰坝的表面流场和水压力,将流场计算结果耦合到结构力学分析中实现某不规则实体堰坝的应力及变形分析。计算结果表明,设计洪水位和常水位工况下堰坝压应力均满足地基承载力要求,且堰体内部未出现拉应力;堰坝整体变形分布合理,能很好地反映堰体与基础非连续性的变形情况。该方法可有效地解决堰坝三维形态复杂及表面压力分布不均所带来稳定分析困难,可为堰坝设计提供依据。     

应用于河道中的新型钢闸门静力特性有限元分析

撑卧式平板钢闸门是一种新型的闸门形式,它借助于闸门后被油缸施加到支撑桁架的推力而撑起,起到拦河蓄水的作用,闸门在开启时是通过油缸减小推力,桁架沿着设计好的轨道向下游滑动,在一制动装置的作用下,闸门逐渐倾斜泄水得以实现。本文主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,确定闸门的合理布置形式,并按真实的三维情况建立新型钢闸门有限元分析模型,对其各种工况下的闸门应力、位移挠度以及屈曲荷载等静力特性进行了计算分析,为完善闸门结构的设计提供了依据,对同类闸门结构的设计计算有参考意义。     

碾压混凝土坝温度场与应力场全过程仿真分析

 根据碾压混凝土坝的施工特点,基于有限单元法, 对彭水水电站碾压混凝土重力坝溢流坝段的施工期和运行期（共长达2 001 d）的温度场、 应力场进行全过程仿真计算。温度场计算考虑了逐日气温变化、混凝土的水化热以及入仓温 度、库水等对坝体温度的影响;应力场计算考虑了自重、静水压力、温度荷载、混凝土徐变 、随龄期而变化的混凝土弹性模量等因素,对施工过程中渡汛泄洪冷却、施工入仓温度、寒 潮袭击等多种工况进行了分析,提出了合理的施工程序及温控措施。仿真结果表明,环境温 度、入仓温度对碾压混凝土坝的最高温升、温度场及应力场分布有着明显的影响。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

三峡水电站“充水保压”钢蜗壳外围混凝土结构三维有限元分析

本文介绍三峡水电站蜗壳结构三维有限元计算结果，结果表明：三峡水电站钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式是合适的；采用78～88m保压水头值比较合适；蜗壳结构各截面最大拉应力值出现在不同荷载组合情况下，在配置钢筋时应引起重视。     

基于强度折减法的拦渣坝坝坡稳定性分析研究

 以石窑店煤矿拦渣坝为例,应用有限元强度折减法原理,结合数值仿真分析方法,从拦渣坝力学稳定和受力破环的角度,按坝体仅受自重和坝体受设计堆渣量压力作用下两种工况,应用有限元软件对石窑店煤矿拦渣坝坝体的应力场和位移场进行了稳定性仿真分析,得出拦渣坝相应的安全系数分别为2.24和1.39;给出了坝体受设计堆渣量压力作用下,强度参数折减1.39,坝坡濒临破坏时的最大应力和位移分布区域。研究结果能为拦渣坝的安全稳定设计提供参考依据。