三次样条线型拱坝体形优化设计

本文以拱坝拱圈线型值点坐标、拱端厚度和半中心角为体形参数给出了三次样条线型拱圈的构造方法，并给出了三次样条拱轴线的保凸条件；以拱冠梁和拱圈体形参数为设计变量，建立了三次样条线型拱坝体形优化设计模型。以某拟建拱坝体形优化设计为例，采用有限元等效应力描述应力约束条件，利用加速微种群遗传算法求解。计算结果表明，三次样条线型拱坝优化体形比设计部门经过优化提出的抛物线体形坝体体积减小了58.4万m3，说明三次样条线型拱坝体形的优越性。     

混凝土拱坝抗滑稳定双重非线性加固分析

对于大型复杂混凝土结构的设计与施工,必须进行双重非线性分析才能保证工程经济合理及安全可靠。利用样条有限点双重非线性方法对坝体和坝肩岩体抗滑稳定性进行分析,并提出了相应的算法。实际工程分析结果表明,样条有限点双重非线性分析法是进行拱坝和坝肩抗滑稳定性分析的一种有效方法,能够得到经济、安全的加固方案。     

考虑辐射阻尼的拱坝随机振动分析

本文基于有限元-边界元-无限边界元耦合的时域模型，提出了结合随机振动虚拟激励法的拱坝-地基动力相互作用分析模型，并用蒙特卡罗法对模型进行了验证。对某拱坝的计算结果表明，辐射阻尼对拱坝随机动力响应有显著影响，结果同时表明，地震动的随机性对于拱坝动力响应的影响明显，用有限的几条确定性地震动时程输入不能全面反映地震动的随机性。     

拱坝多点输入动力反应的试验研究

本文叙述了东江拱坝现场基岩钻孔爆破模拟人工地震动，实测坝体、地基河谷的动力反应，研究了坝址河谷多点地震动输入的拱坝与地基动力相互作用及共对坝体动力反应的影响，通过实测资料分析，其结果初步验证了拱坝多点输入动力反应分析的数学模型基本合理。     

拱坝三次样条曲线拱圈线型及优化研究

通过引进拱坝三次样条曲线拱圈线型,建立了其计算模型和优化模型,并根据非线性规划可行域与最优解的理论,证明了各种线型拱圈的优劣。在此基础上,采用复合形法,分别对抛物线、椭圆、双曲线和三次样条曲线拱圈进行了优化。计算结果表明,所建模型合理可行,三次样条曲线拱圈具有明显的优势。     

坝基深槽软弱带对砌石拱坝 安全的影响研究

采用有限单元法，应用ANSYS通用计算软件，建立拱坝以及地基的三维有限元模型，并计算出不同深槽宽度情况下拱坝的应力场，对比分析出深槽宽度对拱坝安全的影响，为今后的工程提供实用参考和可靠的理论依据。     

拱坝三次样条曲线拱圈线型及优化研究

建立拱坝拱圈三次样条曲线模型，根据非线性规划町行域与最优解的理论。比较了抛物线、椭圆、双曲线和三次样条曲线线型的优劣，并采用复合形法对这些线型的拱圈进行了优化。结果表明，三次样条曲线拱圈最优。     

混流式水轮机转轮强度的样条有限元求解

采用样条有限元的计算方法对混流式水轮机转轮的强度计算求解作了有益的尝试。计算中首先划分了转轮叶片计算网格， 然后用样条有限元按计算网格对叶片的应力和变形进行计算， 并与文献 ［３］ 的计算结果进行了分析比较。通过实例计算与比较表明， 采用的方法更简明， 计算效率、精度较高， 计算结果也更为合理， 可用于实际工程。这种方法为混流式水轮机转轮强度计算的求解探索了一条新途径。     

基于 ANSYS 的拱坝三维有限元等效应力分析

有限单元法可处理多种复杂的边界条件,计算过程更严密,在拱坝应力分析中已广泛应用。通过对坝体的离散化,将坝体离散为相互作用的单元和节点进行复杂条件下的应力分析。采用 ANSYS 分析软件计算了某水库单曲浆砌石拱坝在多种荷载组合作用下的坝体应力及变形,实现了等效应力的参数化计算,并与拱梁分载法计算成果进行对比分析,进而对拱坝结构安全性进行分析评价。     

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.     

天兴洲大桥超长基础桩受力性状分析

采用荷载传递法与有限单元法分析了天兴洲大桥超长基础桩的受力性状,结果证明其桩侧阻力承担着绝大部分桩顶荷载.     

厚/薄板弯曲分析的样条函数方法

文章根据Mindlin-Reissner厚板理论,从挠度场和剪应变场出发,以变分原理和三次B样条函数为基础,推导出样条函数方法分析厚/薄板弯曲问题的具体计算格式,并编制了相应的计算程序.该方法适用于不同边界条件的厚/薄板在各种纵向荷载作用下的弹性弯曲分析,计算结果表明,文中方法适应性强、精度较高,用较少的结点离散就能获得较好的结果,而且无剪切闭锁现象.     

基于坝—岩基—水耦合解析的坝肩动力稳定分析

为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的分析方法。以某拱坝工程为实例,应用耦合三维有限元方法计算了拱坝及滑裂面应力分布,采用有限单元法和刚体极限平衡法,计算了坝肩各处的抗滑稳定安全系数。结果表明:最大拱向应力、梁向应力均出现在下游面,分别为1.43 MPa、1.50 MPa,在材料可承受的范围内。通过有限元法计算得到的拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全系数为2.78~3.23,通过刚体极限平衡法计算的抗滑稳定安全系数为2.89~3.43,两者相差很小,说明该计算方法是有效的。研究成果可为拱坝坝肩抗滑稳定分析提供参考。     

中小型穿堤建筑物基础处理方法

堤防工程的穿堤建筑物基础施工时常遇淤泥、淤泥质土、砂砾石层及管涌等情况,出现承载力不足、渗水量大等问题,处理不当,则造成工期延误、资金浪费,或留下安全隐患.结合实践和经验总结,介绍了中小型穿堤建筑物基础处理方法及需注意的问题.     

药湖联圩舍埠排灌站基础处理方法

舍埠排灌站基础在施工过程中遇到了流沙,出现了管涌现象,边坡塌方严重,基础受到破坏.必须采取相应的措施,进行加固处理,保证地基的稳定.本文结合实践和经验,介绍以松木桩加块石挤淤的方法来处理基础.     

西四环暗涵工程典型段初期支护施工技术初探

南水北调中线北京段西四环暗涵为砂砾(卵)石地层,采用浅埋暗挖法施工。其中,暗涵工程交叉管线众多,在西四环立交桥桩基中间穿过,浅埋暗挖法施工有一定的难度,为此,对南水北调中线北京段西四环暗涵浅埋暗挖典型段施工技术进行总结,以为今后类似工程提供参考和借鉴。     

基于有限元法的闸室抗震安全评价

由于我国建设初期的水闸工程设计经验有限,未充分考虑到闸室抗震的实际需要,设计标准偏低,需要进行抗震安全复核。以某水闸为例,由于其初设时未考虑抗震因素,但水闸位于地震基本烈度Ⅷ度区,运用有限元软件ANSYS建立模拟水闸基础及上部结构的三维模型,采用模态分析反应谱法进行了地震动力计算分析。结果表明:地震荷载作用下闸室最大沉降为31.43 mm,闸底板平均沉降26.18 mm,处于安全范围之内;地基土层最大沉降变形集中发生于闸室地板边缘向下、土层Ⅰ、土层Ⅱ、土层Ⅲ上部,土层Ⅱ部分沉降变形30 mm左右,在8级地震下有可能发生液化。闸室最大压应力为0.465 MPa,最大拉应力为-76.76 k Pa,满足规范要求。闸室抗滑稳定性不满足要求,地震条件下闸室带阻滑板抗滑稳定安全系数为0.944,不带阻滑板抗滑稳定安全系数为0.708,均小于允许抗滑稳定安全系数1.05的要求,建议闸室拆除重建。     

基于高密度面波技术的堆石坝密实度检测初探

堆石坝密实度是评价其质量好坏的重要指标。本文以高密度面波的基本原理为基础,建立了不同密实度堆石体的数值模型,采用有限元数值模拟法,研究面波在堆石体结构中的传播特性,建立了堆石体密实度与面波速度的关系曲线,并对已建水库的堆石坝进行了工程应用,同时论述了有限元数值建模和检测数据处理流程。可得出:(1)考虑基阶模态的反演分析时,堆石坝体密实度与面波波速成抛物线性关系,与材料的弹性模量相关性不大;(2)对已建堆石坝内部密实度进行快速的无损检测,并实现定量评价,可作为已建堆石坝压实质量评价的依据。     

分段求和计算水工建筑物抗滑稳定安全系数的探讨

探讨了非均质基面的水工建筑物抗滑稳定计算，用分段求和法求得总的抗剪力或抗剪断力，从而计算出较为合理的抗滑稳定安全系数。     

在固定的独立覆盖网格中求解几何非线性问题

采用独立覆盖流形法(基于流形思想的“分区级数解”),提出在空间固定的网格中求解几何非线性问题的新方法:在当前构形中关注经过各空间点的物质点,通过级数“逆向追踪”物质点在上一时步的位置及其应力、速度等物理量,并采用最小二乘法形成新级数作为当前时步的初值,就可以在固定网格中求解拉格朗日型的控制方程;每步计算后更新材料体构形,即更新固定网格(独立覆盖)中的积分区域,以得到准确的材料边界;以覆盖合并方式处理边界网格中的“小块”问题,并通过“小块”实现新网格的信息传递。给出弹性体大变形、刚体旋转算例验证方法的有效性。新方法集合了拉格朗日法的跟踪物质点、控制方程简单、边界描述准确以及欧拉法的网格无扭曲的优点,避免了2种方法各自的缺陷,为下一步在固定网格中进行几何非线性的自适应分析打下基础。