拱坝三维有限元塑性极限分析

将拱坝离散为有限个三维空间单元，并假定材料为理想刚塑性，用结点应力、结点位移表示应力场及位移场，利用塑性极限分析中的下、上限定理，分别形成求拱坝超载系数或强度储备系数的非线性规划极大值和极小值问题，通过求解即可得拱坝的超载系数或强度储备系数的下限值和上限值，以及极限状态下拱坝的应力分布、破坏机构和塑性流动方向。     

基于有限元塑性极限分析下限法的土坝稳定性分析

运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间断面约束条件、应力边界约束条件,求得坡体强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。将刚体极限平衡法计算结果与塑性极限下限法计算结果进行比较分析,论证坝体的稳定性。     

三维刚体极限平衡法在小湾拱坝稳定分析中的应用

小湾拱坝为世界第一高双曲薄拱坝，坝肩稳定是其关键问题之一。对于坝肩稳定的计算方法，现阶段仍以刚体极限平衡法为主，辅以有限元及模型试验。本文主要介绍刚体极限平衡法在拱坝体型优化中的应用。力求在满足应力控制标准的前提下，也满足坝肩稳定要求。     

基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法

针对弹塑性分析方法所采用的破坏模拟方式有失客观性且现有的失稳判据过多受人为因素干扰的问题,结合混凝土拱坝的结构特点,提出了基于Mohr-Coulomb屈服准则的单元承载比计算方法,探讨了通过承载比均匀度与基准承载比调整单元弹性模量的策略;基于塑性极限分析方法,提出了基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法。工程实例分析结果表明,采用该方法分析拱坝的极限承载力是合理和有效的。     

小湾高拱坝拱座稳定三维极限分析

小湾岩体存在两组垂直结构面和一组倾向河道的卸荷裂隙。拱座稳定存在着沿拱推力方向的重力方向组合的空间滑动模式。本文首先介绍了一个建立在塑性力学上限定理基础上的边坡稳定分析三维极限分析方法，并使用这一方法计算小湾拱座的稳定安全系数，获得比较符合的稳定分析成果。     

重力坝塑性极限分析

本文较系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。以某混凝土重力坝为计算实例 ,分别用下限法和上限法给出了该坝极限承载能力 (超载能力和材料强度储备能力 )的下限值和上限值 ,同时还给出了承载能力极限状态的应力场和破坏机构。从极限承载能力上限值和下限值相接近的计算结果可见 ,该法有较高的精度     

混凝土拱坝的极限分析

采用工程结构极限分析方法，利用已有的有限元计算程序并结合数学规划方法来推求拱坝的整体安全系数。作为弹塑性求解问题的简化方法，极限分析比传统的弹塑性增量计算效率更高、更实用。提出了适用于三维混凝土高拱坝结构极限下限分析的有限元数学规划算法。针对数学规划格式中未知变量过多的难点，采用有限元弹塑性增量计算中同一增量步上不同迭代步之间的应力差来构造缩减的自平衡应力场。采用序列二次规划算法直接求解下限分析的非线性规划问题，避免了线性化屈服条件造成的计算规模的大幅度增加。算例表明，提出的方法切实可行而且效率更高。     

重力坝的塑性极限分析法

应用结构塑性极限分析的上、下限定理及相应的有限元法分析重力坝的极限承载能力，以判断大坝的稳定性。在上限法中，考虑变形相容条件、外荷载做正功和内功功率与外功功率相等，求得了重力坝超载系数和强度储备系数的上限值及相应的机动容许位移(增量)场。在下限法中，考虑平衡条件、应力边界条件、屈服条件以及应力间断条件，求得了超载系数和强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。文末给出的算例说明，本文在重力坝的抗滑稳定分析时提出的塑性极限分析法比弹塑性有限元法、摩擦公式和抗剪断强度公式更准确。     

拱坝的静动力分析

本文用拱梁分载位移法对拱坝进行了静动力分析，从计算实例看，该法具有限元的优点，有较高的精度和速度，且很方便用于拱坝静动力计算。     

双曲拱坝应力应变分析

针对双曲拱坝在各种工况静力荷载组合作用下的应力应变情况,通过有限元通用软件ANSYS对其进行计算分析,研究中考虑了溢流面的影响及坝肩的应力要求,为了看清坝内温度的影响,采用了分部加载方法,使温度产生的应力和应变更加明显呈现,可以清楚认识拱坝中温度控制的重要性。     

万家沟拱坝静力性态分析评价

针对万家沟拱坝坝体变形和渗漏问题,采用拱梁分载法和有限单元法建立了静力分析模型,并对坝体应力、变形性态进行了静力分析,为水库运行管理和除险加固设计提供依据。结果表明,该拱坝坝体强度不满足要求,容易导致裂缝的产生,已处于严重病险状态,应尽快进行除险加固。     

拱坝坝肩稳定分析的分部安全系数讨论

根据目前拱座稳定分析所存在的一些问题,结合二滩等工程实例,对拱座稳定破坏机制、岩体参数统计取值、刚体极限平衡分析计算模型、稳定安全判别准则等进行了讨论;研究了刚体极限平衡法的分部安全系数计算模型,并作了初步验证。     

双河拱坝应力分析

介绍了双河拱坝的开裂情况和多种工况下拱坝拱梁分载法的应力分析成果,对双河拱坝的开裂原因和拱坝安全进行了初步分析和评价,并对拱坝的体形设计提出了建议。     

天花板拱坝坝肩稳定分析及处理措施研究

采用刚体极限平衡法和有限元方法对天花板碾压混凝土拱坝进行了坝肩稳定分析,以抗滑稳定安全系数对坝肩稳定进行评价和研究,分析坝体在各种工况下的稳定性.针对坝肩安全储备相对不高,有针对性地采取了稳定处理措施,提高了坝肩的整体性和安全性.     

一种新板壳单元在拱坝应力分析中的应用

提出一种新的板壳单元,建立以结点位移为未知量的平衡方程组,组装得到的整体刚度矩阵为稀疏带状矩阵。与常规试载法相比,所需存储容量小,计算速度快。该方法已在实际工程中得到了应用,并取得令人满意的结果。     

双河水库拱坝病险分析

通过对双河拱坝的观测成果、拱坝强度、坝肩抗滑稳定、温度荷载、温度应力和大坝开裂的计算分析,对双河拱坝的开裂原因和拱坝安全进行了综合分析评价。     

基于卡尔曼滤波法的碾压混凝土拱坝垂直位移变形分析

介绍了卡尔曼滤波法的基本原理,以白莲崖碾压混凝土双曲拱坝为例,选取坝顶垂直位移为分析对象,建立了卡尔曼滤波模型,进行实例计算,预测大坝变形。计算结果表明,卡尔曼滤波模型能充分考虑温度、库水位和时效影响对坝体变形的影响,预测精度高,具有工程应用价值。     

拱坝的非线性分析

本文讨论非线性有限元法在拱坝分析中的应用。用弹塑性—断裂模型描述拱坝与基岩的力学性质,可以求得拱坝—岩基交界面的开裂区范围、拱坝变形的变化和拱坝的应力重分布情况。典型算例表明,考虑拱坝—岩基交界面的开裂后,坝踵处高铅直拉应力消失,而铅直压应力仅略有增加。从而可知,在拱坝设计中推广非线性分析方案可以导致更经济的设计和更简单的拱坝体型。