基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价

引入承载比和广义屈服准则,提出基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价方法,该法根据塑性极限分析原理,先利用承载比改进采用无量纲内力表达的板壳单元广义屈服准则,扩展了广义屈服准则的适用范围,同时利用弹性补偿有限元法设置了单元弹性模量调整的广义应力阈值,改进了传统弹性补偿法的收敛问题,提高了板壳结构极限分析的精度。方法的可靠性通过3个算例得到验证。在此基础上,对某大型水电站的四通无梁岔管通过求解岔管的壳体安全系统和破坏模式进行安全评价。实际应用表明,弹性补偿有限元法可应用于结构极限分析,其收敛性、计算精度和稳定性均较好,可用于无梁岔管的安全评价。     

喀什二级水电站无梁钢岔管原型观测资料分析

喀什二级水电站无梁钢岔管为四通无梁钢岔管，体形结构比较新颖，主管直径４４００ｍｍ，目前在国内同类体形的岔管中，此尺寸是最大的。通过这次原型观测了解到岔管的实际受力情况，为岔管安全运行以及深入研究无梁钢岔管和改进今后的设计，提供了重要数据。     

钢衬钢筋混凝土无梁岔管结构研究

钢材钢筋混凝土无梁岔管与无架钢岔管与其它梁式禽管相比，具有受力条件好、钢管较薄、施工方便等优点，是一种新的会管结构型式，特别适合于中高水头的中小型水电站．通过一个大比尺物理模型试验，对钢衬钢筋混凝土无梁岔管的承载机理和结构特性进行了深入的研究，取得了令人满意的结果．     

青海桥头镇供水工程四通无梁岔管设计

桥头镇供水工程四通岔管规模不大,HD值只有375m2,但四通钢岔管结构复杂,容易产生应力集中。根据无梁岔管球壳片制作难度和结构受力特点,采用无球壳片异形无梁岔管结构,用锥壳片替代无梁岔管的球壳片。通过三维有限元对钢岔管的应力及变形特性进行计算分析,表明该异型无梁岔管应力状态良好,满足结构强度的要求。工程实际应用表明,异型无梁岔管施工工艺简便、造价低、安全可靠。     

无球壳片异形无梁岔管的设计与应用

无球壳片异形无梁岔管，其结构的优越性和水充条件同有球壳片的无梁岔管，介不需要有球壳片的加工制模工艺要求，制作工艺设备要求不高，质量易保证，造价便宜，更适用于大多数中小型水电站的压力钢管结构。     

基于vba多锥段无球壳片无梁岔管CAD系统开发

描述了无梁岔管数学建模的相关问题以及基于vba的岔管CAD系统的开发过程,并简单介绍岔管的计算机辅助工程分析思路以及运行后的结果.压力管道的设计和施工通常是水电站设计施工的难点,无梁岔管具有梁式岔管所没有的优越性,对于一些中小型电站,无梁岔管有一定的实用性.但是无梁岔管的球壳片的制作大大限制了无梁岔管在中小型电站的应用.多段锥管无球壳片异型无梁岔管取消了无梁岔管的球壳片,致使其加工制作工艺简单,容易保证质量,降低工程成本,同时具有与有球壳片的无梁岔管相同的良好过流条件,且模型简单,易于实现.     

多锥段无球壳片无梁岔管模型分析与展开计算

该文初步建立了一种多锥段无球壳片无梁岔管的数学模型,并对岔管的展开进行分析计算,为进一步进行岔管的计算机辅助几何设计及力学计算以及岔管施工下料奠定基础。     

地下埋藏式内加强月牙肋钢岔管设计方法研究

在总结对比水电站压力钢管设计规范85版和2001版有关埋藏式内加强月牙肋钢岔管设计方法的基础上,提出了一种埋藏式钢岔管的新的设计方法和原则.其设计步骤为:首先根据钢岔管与围岩联合承载原则,采用三维有限元计算方法确定钢岔管的体形、管壁厚度和肋板尺寸,然后对钢岔管按明管进行应力校核,同时对围岩承载比进行分析和复核.以某水电站为例进行的计算结果表明,该设计方法思路明确,计算精度高,在明显减小管壁厚度和肋板尺寸的前提下仍能确保岔管的安全.     

弹性地基梁法计算地下钢筋混凝土岔管结构应力

 根据弹性地基直梁和圆弧曲梁内力和位移的计算公式,编制了相应计算程序,并应用于盘石头水库电站输水隧洞岔管的结构分析。岔管计算断面简化为等截面直梁和圆形曲梁的组合结构,计算了4种工况下关键点的内力,为岔管的配筋设计提供依据。     

基于不同围岩特性的月牙肋钢岔管联合承载研究

月牙肋岔管和围岩的联合承载比例与结构的受力有密切关系,围岩弹性抗力系数K是影响其联合承载的重要因素。为研究与围岩联合承载状态下岔管的复杂应力分布规律,以某抽水蓄能电站为例,建立三维月牙肋钢岔管数值仿真模型,考虑定常间隙值的影响,研究不同K值对钢衬应力、围岩应力、接触滑移状态及联合承载比的影响。结果表明:岔管钢衬与围岩存在一定间隙的情况下,合理的围岩弹性抗力系数对于改善管壳应力分布和变形有着良好的作用,选择0.5 N/mm³作为钢岔管的临界围岩弹性抗力系数,既可充分利用钢岔管的材料强度,又能发挥围岩联合承载能力。     

大直径圆筒码头结构的有限元分析

采用三维刚塑性接触面单元模拟筒壁与土体的接触，编制了大直径圆筒码头结构变形性状的有限元计算程序，针对圆筒码头结构工程实例，分析了圆筒内外侧土压力和摩阻力分布。     

颗粒增强复合材料的扩展有限元模拟方法

摘要：为了简化颗粒增强复合材料的单元划分问题,采用扩展有限元的富集技术模拟材料的非均质性。在扩展有 限元理论框架下,无须严格按照材料的几何边界划分计算网格,从而使单元划分十分简便。利用水平集函数来表 征夹杂材料的几何界面,并构造富集函数以修正与材料界面相交单元的形函数。对于包含多种材料的单元,只需 要进行单元分解,分区域形成单元刚度矩阵。阐述了扩展有限元位移模式的构造,支配方程的建立以及数值积分 方案等。最后,分别应用扩展有限元和常规有限元方法模拟了单轴受拉的颗粒增强材料,计算结果表明扩展有限 元方法是简     

Surrounding rock deformation analysis of underground caverns with multi-body finite element method

Discontinuous deformation problems are common in rock engineering.Numerical analysis methods based on system models of the discrete body can better solve these problems.One of the most effective solutions is discontinuous deformation analysis (DDA) method,but the DDA method brings about rock embedding problems when it uses the strain assumption in elastic deformation and adopts virtual springs to simulate the contact problems.The multi-body finite element method (FEM)proposed in this paper can solve the problems of contact and deformation of blocks very well because it integrates the FEM and multi-body system dynamics theory.It is therefore a complete method for solving discontinuous deformation problems through balance equations of the contact surface and for simulating the displacement of whole blocks.In this study,this method was successfully used for deformation analysis of underground caverns in stratified rock.The simulation results indicate that the multi-body FEM can show contact forces and the stress states on contact surfaces better than DDA,and that the results calculated with the multi-body FEM are more consistent with engineering practice than those calculated with DDA method.     

带自由液面 Navier-Stokes 流动问题的ALE 分步有限元方法

将任意的拉格朗日 欧拉 (ArbitraryLagrange Euler,简称ALE)描述引入到Navier Stokes方程中 ,以速度和压力为基本变量 ,在时间域上采用分步求解格式 ,利用Galerkin加权余量法推导了分步格式的ALE有限元数值离散方程。并对带有自由液面的Navier Stokes流动问题的定解条件进行了分析讨论。最后利用所得到的ALE分步有限元方法对二维及三维不可压粘性液体大幅晃动问题进行了算例数值模拟 ,数值计算结果验证了本文方法及计算机仿真软件的正确性与可靠性     

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。     

长甸水电站钢筋混凝土岔管三维有限元分析

本文用三维非线性有限元法,对长甸电站地下钢筋混凝土岔管在内水和外水压力作用下围岩、衬砌混凝土的应力和变形进行了分析,并通过对围岩侧压力系数、变形模量、摩擦系数及凝聚力等影响岔管和围岩应力分布诸因素的敏感性分析,得出一些有关钢筋混凝土岔管的结论。     

数值求解 Boussinesq 方程的有限元法

本文基于有限元方法，采用线性单元，通过节点周围单元内的一阶导数的加权平均来确定单元节点上变量的一阶空间导数值，建立了求解Boussinesq方程的数值计算模型，模型中，时间的积分采用Adams-Bashforth-Moulton预报-校正法，对波浪传播情况的计算表明该模型可以给出令人满意的结果。     

弧长法在边坡稳定非线性有限元分析中的应用

在有限元强度折减法的基础上，引入计算结构临界状态荷载值的弧长法进行边坡工程稳定分析。该方法是在迭代过程中调整荷载增量的大小以得到收敛的解，从而在计算时可自动调整土体强度参数的降低程度。最后通过算例验证了本算法的有效可靠性和适应性。并与直接有限元强度折减法计算结果进行比较，结果表明，在边坡稳定非线性有限元分析中，引入弧长法不仅改善了有限元迭代的收敛性，而且还可以更准确地求出边坡安全系数。     

有限元法中开挖释放荷载计算方法的研究

对传统有限元开挖释放荷载的计算方法进行了讨论与分析,并基于体系平衡的有限元数值格式,提出开挖作用的直接分析法、间接分析法的概念及开挖不平衡力的计算方法。开挖作用的直接分析法认为,任何开挖步产生的位移都是该开挖步剩余构形中真实存在的各种力相互作用的结果,不用考虑被卸除材料部分对体系的作用,其对开挖问题的数值模拟只针对开挖剩余体系进行计算,其意义更为直观,计算更为简便可靠。