碾压混凝土重力坝的地震动力反应谱分析

以120 m碾压混凝土重力坝为例,建立了有限元模型,模态分析获得了坝体9阶固有自振频率,并将反应谱spectrum分析与模态扩展modal expass分析相结合,得到了坝体地震动力荷载下的应力、位移值,分析了最大拉应力结果及对应坝体位置,对碾压混凝土重力坝的设计、施工等有着重要的工程实际意义。     

水库碾压混凝土重力坝设计的完善措施

以水库大坝工程施工为背景,总结在碾压混凝土重力坝设计中普遍存在的一些问题,提出了可行的设计方式,其中涉及到的内容有坝体结构设计、坝体分缝及止水设计等内容,最终显著提升了水库碾压混凝土重力坝的合理性,无论是钻孔还是温控等环节都得到了良好的控制。     

不同工况下某混凝土重力坝有限元分析

混凝土重力坝在水利工程中的应用十分广泛,利用三维有限元的方法,对某混凝土重力坝在3种工况条件下的应力、位移进行计算,并对计算结果进行分析;得到不同工况条件下坝体的应力变形规律,这些结论供同类型的重力坝设计和复核作参考。     

基于有限元法的混凝土重力坝抗滑稳定分析

抗滑稳定分析是混凝土重力坝设计中一项十分重要的内容,其目的是核算坝体在各种工况作用下沿坝基面或沿地基深层软弱结构面的抗滑稳定安全性。利用有限元法计算坝体的应力和位移,较精确地考虑了坝体所受到的各种荷载及复杂的地质情况,并可以基于此计算结果分析坝体的抗滑稳定性,为坝工设计提供可靠的指导依据。     

基于FEM-SPH法的水下爆炸重力坝数值模型构建

混凝土重力坝受水下爆炸作用时的响应涉及到几何、材料和边界条件的非线性,很难得到解析解,这类高度非线性问题更多依赖于数值模拟。数值模拟中,将有限元法与无网格法结合起来。使用有限元网格计算结构未破坏阶段的动态响应,在结构有限元网格达到破坏的瞬间将其转变为无网格粒子继续计算,既避免了由于有限元单元删除导致的结构质量不守恒问题,又能准确地添加模型的边界条件。基于离心机缩比试验结果验证数值模型的准确性,进行重力坝损伤演化的研究,明确了冲击波与爆轰产物分别对坝体造成破坏。通过数值模拟,发现近场水下爆炸的冲击波首先会对坝体造成局部破坏,主要表现为成坑破坏与坝头部位的混凝土大块破碎。爆轰产物主要会造成坝体的整体破坏,使得坝体内部、中部、底部形成损伤带。     

向家坝水电站重力坝深层抗滑稳定性研究

针对重力坝深层抗滑稳定性问题,结合向家坝水利水电工程,采用非线性有限元法与刚体元法,分别对失稳判别准则、数值分析的本构关系选择、安全系数计算方法、坝体体型与深层抗滑稳定性的关系等方面进行了具体研究.通过分析得出,体型对坝体深层稳定性影响较大,塑性区贯通破坏准则与强度储备安全系数法较为适合重力坝深层抗滑稳定分析,数值模拟中的屈服准则宜采用Druker_Prager型屈服准则中的内切圆准则.最后,对重力坝设计与深层抗滑稳定性分析方法的前景进行了展望.     

基于有限元强度折减法重力坝整体稳定及安全评价

结合某水库复杂地质条件下重力坝工程实况,建立了坝体坝基系统三维有限元网格模型,并采用有限元强度折减法,基于位移突变性判据,分析了坝体—坝基系统应力变形规律,求得坝体—坝基整体稳定安全系数达到3.0以上,满足规范要求。     

粘弹性人工边界在重力坝地震分析中的应用

介绍了粘弹性人工边界以及粘弹性人工边界单元的推导过程,在此基础上对某重力坝的坝体—地基结构系统进行有限元三维地震响应分析,结果表明无限地基辐射阻尼的粘弹性人工边界能够显著减小坝体地震响应。     

混凝土重力坝施工期温控仿真分析

温度荷载是重力坝施工期的主要荷载之一,温度变化对重力坝应力状态的影响十分明显。为防止裂缝,控制混凝土温差是关键。文中采用有限元软件ABAQUS对该坝体施工期的温度场和应力场进行仿真分析。通过对3种通水冷却措施方案的仿真计算研究和对比,得到了该工程的温控保护最优方案。如何模拟大坝的实际浇筑过程,通过仿真计算研究施工期大坝的温度场,采取合适的温控措施,对坝体的施工和安全监测有着重要的意义。     

重力坝渗漏量监测分析模型及工程应用

渗漏量是重力坝渗流安全评价的重要指标之一,也是重力坝安全监测的主要项目之一。本文在分析重力坝渗漏量关键影响因素的基础上,构建了重力坝渗漏量监测值的数学分析模型,并结合某重力坝的渗漏量监测资料,对该重力坝渗漏量的变化规律进行了分析。监测资料分析表明,该重力坝渗漏问题不突出,大坝总渗漏量最大值不超过20L/min,多年平均渗漏量为5.8L/min。坝体历经蓄水初期的渗漏量降低后,后期已趋于收敛,渗漏量无明显的增大趋势。仅在0+000m~0+041m和0+160m~0+218m两段,即坝的两端还有一定的渗漏量,量值较小,不致影响大坝安全。     

光照重力坝坝基断层影响及处理的三维数值模拟

200m级光照重力坝坝踵和坝趾分别存在较大规模的断层，为了分析和评价断层对重力坝应力位移和坝基稳定性的影响，以及建坝后由于围压变化导致的断层变形模量提高对坝体的影响，对重力坝典型坝段和坝基岩体的联合作用进行三维数值模拟。对两条断层分别进行浮值分析，用强度储备系数法计算受断层影响的坝基安全稳定性，并分别模拟对两条断层进行的不同方式加固处理措施进行模拟。研究结果表明，位于坝趾的F2断层对坝体应力位移状态影响较大，也是坝基稳定性的控制性因素之一，在进行固结灌浆处理提高强度后，不仅可以提高坝基稳定性，而且可使坝体应力状态得到改善。位于坝踵的F1断层开挖并回填混凝土处理不宜过深。同时，建坝后围压变化导致断层变形模量的提高对于坝体应力控制是有利的。     

基于ANSYS的重力坝三维仿真分析

利用有限元分析软件ANSYS对重力坝进行整体模拟,得到了各阶段的力学指标,进行非线性有限元静力和动力分析,研究探讨了坝体及基础在各种工况下的变形和应力规律,以了解坝体和基岩在设计条件下的工作形态,取得了满意的效果。     

深基坑重力式围护墙的优化设计

针对安徽省芜湖市某场地深厚淤泥质土层的基坑围护工程,提出重力式水泥土墙圈椅式结构,首先对影响重力坝稳定性的因素进行分析,然后比选重力坝型式,最后通过优化分析得出围护结构的最佳截面,发现只有当加固体达到一定厚度且坝体的入土深度合理时才能保证基坑的稳定性。     

某工程重力坝地基深层抗滑稳定分析

结合某水坝工程6号与7号坝段坝体参数,采用两种计算方案分析了地基深层抗滑稳定性,重点计算了6号坝段第二层软弱夹层的情况,结果表明:最危险剪切破裂面的起始点在坝趾正下方,软弱夹层越深,抗滑稳定安全系数就越大,两坝段沿软弱夹层面的抗滑稳定最小安全系数均满足混凝土重力坝设计规范要求。     

丰满混凝土重力坝渗流特性分析

根据丰满混凝土重力坝现场渗流观测资料数据,采用非线性最小二乘法识别坝体混凝土和坝基岩石的渗透系数。基于大坝渗透系数的识别结果,采用三维有限元法分析了大坝坝体和坝基的渗流场。渗流场自由面位置的确定采用压缩网格法,经迭代求得。大坝渗透系数识别采用迭代方法进行,其中搜索方向由Levenberg-Marquardt法确定。工程实验应用表明,所提出的三维非承压水参流场分析和大坝渗透系数识别方法是非常有效的。     

重力坝变形机理分析

针对重力坝在不同的土层中其变形机理并不完全相同的情况,结合上海地区重力坝基坑围护的工程实例,分析了重力坝的变形机理,并结合有限元对重力坝的受力和变形进行了探讨,得出了重力坝在不同土层的变形模式。     

随机场在重力坝可靠度计算中的应用

结合重力坝可靠度计算的工程实例,坝基弹性模量作为随机场,采用局部平均法离散坝基,将随机场分析程序与三维随机有限元程序相结合,分析重力坝的可靠度,并对采用随机场和不采用随机场两种情况下可靠度进行分析。研究随机场参数的相关性对重力坝可靠度计算的影响。     

地震作用下碾压混凝土重力坝的可靠度分析

受基岩和坝体材料参数不确定性及地震随机性的影响,复杂地基上高碾压混凝土重力坝在强震作用下的动力响应具有较大的不确定性,坝体在地震下的失效概率和体系可靠度的分析成为难点.考虑混凝土材料、岩体材料和地震动的变异性,采用响应面法得到模拟重力坝极限状态方程的二次多项式,利用可靠度的有限步长法计算体系的可靠度.结合适应谱Push-over方法,改进拟静力法中重力坝地震惯性力动态分布系数的计算方法,将其用于重力坝动力可靠度计算.通过对强震区碾压混凝土重力坝的极限承载能力以及地震作用下可能失效路径对基本功能目标影响分析,研究不同失效路径下重力坝体系的可靠度影响因素,分析对应于坝体失效、地基失效、层面稳定以及闸门启闭的每种失效模式的失效概率和重力坝的体系可靠度,并用系统可靠度理论研究地震动对整个碾压混凝土重力坝体系的失效概率及可靠度影响.研究结果表明,不同的失效路径与各功能目标相联系,重力坝的可靠度需要综合考虑各失效路径的影响;地震作用下结构体系的可靠度受几种失效路径共同决定.     

基于ABAQUS扩展有限元法模拟高混凝土重力坝开裂

以龙潭高混凝土大坝为例，采用基于扩展有限元法的ABAQUS程序，对裂缝扩展研究常用的静力和动力条件下的龙潭大坝进行分析，提出了混凝土重力坝裂缝扩展的数值预测方法，分析了龙潭大坝易产生裂缝的位置。结果表明，在地震活动中龙潭大坝相当不安全，研究结果对大坝系统的设计和运行具有指导意义。     

阶谱块体单元法在复杂岩基上重力坝变形与稳定分析中的应用

介绍了弹粘塑性阶谱块体单元法在某重力坝坝段的变形与稳定分析中的应用情况，并与模型试验结果进行对比分析，两者基本吻合。通过计算和试验，揭示了该重力坝坝段的位移、应力、应变和点安全系数分布规律，验证了弹粘塑性阶谱块体单元法的正确性和有效性。此外，还对重力坝坝内压力钢管道和厂坝接缝灌浆的模拟、以及大坝安全度的评价等实际问题作了初步探讨。