布西拱坝有限元等效应力计算研究

利用Ansys有限元计算软件对拱坝结构进行了应力计算分析，并对坝体近基础部位进行了等效应力计算研究，阐明了拱坝等效应力计算研究的基本方法和对工程的意义，为以后的拱坝结构计算研究具有一定参考价值。     

基于ANSYS的拱坝等效应力研究

本文基于大型有限元计算软件ANSYS结合工程实例进行了拱坝的三维有限元分析,利用其二次开发语言APDL编制了拱坝等效应力的计算程序,并将计算结果与拱梁分载法的计算结果进行了对比,验证了其实用性。     

拱坝封拱温度的分层确定法

本文根据可靠性理论,提出了一种分层确定拱坝封拱温度的方法。这为合理地确定封拱温度提供了理论依据和分析手段。     

考虑提前蓄水发电的高拱坝最优封拱温度研究

温度荷载是拱坝的一项主要荷载,减小温度荷载对拱坝应力及稳定的不利影响直接关系到高拱坝建设的安全性与经济性.本文从拱坝温度荷载影响因素人手,提出优化封拱温度场是减小温度荷载对拱坝不利影响的唯一有效措施,并建立了拱坝封拱温度场多目标优化的数学模型.在研究中考虑了高拱坝施工过程中的分期封拱、提前蓄水发电等施工环节的影响.结果表明,可以通过优化封拱温度场来有效减小温度荷载对高拱坝应力、稳定的的不利影响.在工程实践中须充分考虑高拱坝施工过程中的分期封拱、提前蓄水发电等施工环节对其封拱温度场的影响.     

基于直接内力法的拱坝建基面等效应力分析

本文提出适合分析拱坝建基面等效正应力的直接内力法。在目前有限元的水平上,该方法可以相对准确地计算建基面上的应力。该方法通过有限元计算的应力结果计算建基面上结点的内力,将建基面沿高程依次分成若干段曲面,对每段曲面均采用等效矩形进行近似,分别求解各等效矩形截面的内力。根据材料力学公式可以计算建基面上任意点的线性化等效正应力。工程实例分析说明了该方法的合理性和正确性。     

拱坝应力分析中的有限元内力法

本文提出了拱坝应力分析的有限元内力法，该法首先按常规方法建立拱坝及地基在水压力，自重等荷载作用下的有限元平衡方程，求解结点位移和单位应力，然后将坝体分解为拱系和梁系，根据拱和梁的内力平衡条件求解指定截面上的约束内力，并进而求解应截面上的内力（弯矩、轴力、剪力等）和坝体内任一点的等效应力。文中推导出了相应的计算公式，并通过对典型的圆筒拱坝和拟建的某高拱坝的应力分析说明了该方法的正确性。     

ANSYS优化方法在拱坝封拱温度设计中的应用

ANSYS优化方法对不同的问题有着不同的计算效率。首先以弹性力学半圆环温度应力为例,研究在不同内半径下,圆环温度应力最小的优化问题。通过设置三组初始温度来比较不同优化方法的精度和收敛性,计算结果表明：零阶法+一阶法的组合优化效果最好。以此为基础结合建立拱坝封拱温度优化计算模型,选取三种方法进行求解,计算表明上述组合法可以得到拱坝最优封拱温度,在特定条件下零阶法也能满足要求。     

高应力对拱坝无应力计测值的影响分析

通过对特高拱坝无应力计原型观测资料的分析,介绍了无应力计出现有应力状态的变化过程,分析了可能产生这种异常现象的原因。并分析计算了无应力计筒内混凝土的垂直应力,初步探讨了高应力对无应力计测值的影响。     

基于反应谱法的重力坝有限元等效动应力响应分析

提出了由有限元法得到的振型求船振型内力及振型等效应力,并根据反应谱法理论求解重力坝等效动应力响应的分析方法.本文对四个在建或拟建的重力坝,用悬臂梁反应谱法和有限元等效应力法分别进行了计算,比较了坝体几个典型部位等效动应力响应.结果表明,在坝体体型有突变的地方,有限元等效应力法相较悬臂梁法所得值有明显的增高,更敏锐的反映出了应力集中对坝体垂直动应力的影响.本文提出的方法简单易行,比悬臂梁反应谱法更能反映坝体体型的影响.     

基于改进HHT的高拱坝模态参数识别方法研究

水工结构出现损伤会使结构特定部分的质量或刚度发生损失,进而改变结构动力特性,这些都将在结构的模态信息中有所反映,因此如何精确地获取结构的模态信息是水工结构运行状态监测的重要前提。本文针对原型动力试验激励难的问题,结合水工结构环境激励荷载的特点,研究基于改进HHT（Hilbert-Huang Transform）的高拱坝模态参数方法。针对密频结构响应信号EMD分解过程中出现的模态混叠现象,提出了带通滤波和伪信号处理技术相结合的方法,对泄洪振动信号的EMD过程进行控制,得到结构的各阶模态分量,然后应用随机减量法提取出各阶模态分量的自由衰减信息,最后对自由衰减信息进行Hilbert变换和最小二乘拟合,得到拱坝的模态参数。     

混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法

温控防裂与横缝工作性态调控是混凝土拱坝施工期面临的两大难题,而冷却通水策略是控制拱坝混凝土安全、横缝开合的关键因素.为此,本文提出了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法,并综合应用智能化控制理念、仿真分析工具、自动控制技术构建了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制系统.分析表明,该系统有效调控了坝体应力与横缝工作性...     

垫脚加锚-高拱坝加固增稳的高效方法

本文首先介绍一种加固高拱坝的高效方法—垫脚加锚法 ,并阐述预应力锚索的锚固机理 ,然后对李家峡拱坝的垫脚加锚布置作了介绍。李家峡拱坝垫脚加锚前后的地质力学模型试验成果和整体三维非线性有限元分析成果表明垫脚加锚确有很好的加固增稳效果     

三芯电缆载流量及温度场计算的有限元法

针对直埋方式的三芯交联聚乙烯（XLPE）电力电缆利用有限元法能任意布置结点和网格的特点,建立了地下电缆温度场计算模型,阐述了其计算原理.通过实例计算结果与实验数据对比表明,采用有限元法分析电力电缆载流量和温度场切实可行,且计算精确度高.     

复合接触单元及其在带缝高拱坝仿真中的应用

高拱坝的横缝、诱导缝以及坝体裂缝对大坝变形及应力状态影响重大。由于这些缝,尤其是坝体裂缝的受力特性复杂,采用常规的接触单元无法准确模拟其实际效应。本文提出一种新的复合接触单元,将接触元件隐含在薄层混凝土单元中,通过动态调整接触元件的刚度系数,可有效地模拟缝的形成过程、开合效应及灌浆作用,它具有概念简单,计算时保持有限元网格不变,易于数值实现等优点。结合算例分析,对接触元件刚度和单元厚度等影响计算效率的因素进行敏感性研究,并提出相应的推荐取值范围。最后,将该复合接触单元应用于小湾高拱坝仿真分析,通过计算与监测结果对比,验证了所提单元模型的准确性和有效性。     

特高拱坝横缝开度问题研究

本文借溪洛渡拱坝为例,探讨特高拱坝横缝开度控制的有效方法与措施。利用横缝开合模拟技术,真实模拟大坝横缝在施工过程中横缝的开合叠代过程,在反馈分析其横缝开度的基础上,对未来横缝的开度进行了预测预报,针对大坝横缝开度偏小的特点,提出了有效增大横缝开度,增强可灌性的措施与方案,为保障拱坝横缝灌浆效果、保证大坝整体安全提供重要保障。     

高拱坝表孔以上结构受力分析和施工方案探讨——以构皮滩拱坝为例

表孔一般是高拱坝泄洪的主要通道,具有孔口数量多、结构尺寸大、受力状态复杂的特点.它对坝体结构削弱较大,顶部一般设连接大梁以提高大坝上部结构的整体性,而孔道常采用跨横缝布置,孔道两侧闸墩难以同步上升,连接大梁施工难度大.本文以构皮滩拱坝为例,对高拱坝表孔以上结构受力分析和施工方案进行探讨,可供同类工程参考.