高拱坝横缝对坝体动力超载能力的影响研究

应用混凝土塑性损伤模型考虑材料非线性、应用动接触模型考虑横缝接触作用,对乌东德双曲拱坝的动力超载能力进行数值仿真。结果表明:乌东德拱坝在不考虑横缝作用时的动力超载能力为1.5倍的设计地震,而考虑横缝后的动力超载能力为2.5倍的设计地震。对比考虑横缝前后的分析结果,认为在对拱坝进行动力超载能力分析时,横缝影响不可忽略。     

高碾压混凝土拱坝横缝开度对拱坝安全的影响

考虑混凝土材料非线性和横缝接触非线性,对沙牌拱坝进行结构分析,研究横缝下游宽度变化对拱坝工作性态的影响。计算结果表明,横缝下游宽度达到2mm以上,坝体应力恶化,将会危害到拱坝的安全。     

强震作用下高拱坝横缝张开非线性反应的研究

采用接触单元模拟拱坝横缝,对高拱坝在强震作用下横缝张开的非线性反应进行了系统的研究,首先,从横缝的最大张开度,坝体的应力分布及坝体的最大位移等不同角度研究了横缝模拟条数的最佳方案;进而研究了库水位变化对横缝张开度,坝体应力和位移的影响,研究结果表明：为了有效地反映在强震中横缝张开效应对拱坝应力状态的影响,在分析中至少需要模拟3条大体均匀布设的横缝;但是,为了能充分反映横缝的强震过程中张开的实际情况,则至少需要模拟21条横缝,随着库水位的增高,拱坝横缝在强震中的最大张开度逐渐减小。     

采用接触模型的高拱坝动力非线性分析

该文以有限单元法为基础,采用接触模型模拟超高拱坝相邻坝段之间的横缝以及上游坝踵处的诱导缝;通过地震响应时程分析发现,横缝及诱导缝在强震中呈张开——闭合的反复运动,可以有效的释放应力;其中横缝的存在可以极大降低地震作用时坝体中部坝段中上部的拱向应力,诱导缝则明显降低上游坝踵处铅直向拉应力。     

小湾拱坝横缝配筋的非线性地震反应分析

小湾拱坝是待建的世界上最高的拱坝，由于强震作用下横缝张开对止水和坝体安全不利，是否采取横缝配筋的抗震加固措施是设计者迫切需要从理论上解决的问题。为此，首次将考虑横缝配筋的拱坝非线性分析模型应用于小湾拱坝横缝配筋的地震反应分析，计算结果表明，横向配筋可以显著控制拱坝横缝张开度、加强拱坝整体性并一定程度减缓由于横缝张开导致的梁向应力恶化的程度，但为防止梁向开裂，配置适量竖向钢筋仍属必要。     

基于增广Lagrange算法的高拱坝横缝开度接触仿真研究

把拱坝相邻坝段间的接触问题表示为一个标准的凸二次规划模型，利用增广Lagrange算法求解形如凸二次规划问题的非线性接触问题。对小湾高拱坝施工期横缝开度进行仿真计算，仿真中考虑了坝体材料的热力学性能、浇筑过程、环境温度变化、封拱和蓄水过程、接缝在灌浆前后的不同力学性质。仿真结果表明二期冷却结束时大部分灌区横缝开度满足灌浆要求，接缝灌浆后蓄水对横缝有压紧作用，不存在二次灌浆问题，不满足灌浆要求的灌区局部超冷2＂cN，横缝开度均可满足灌浆要求。     

基于两类横缝接触模型的拱坝非线性动力响应研究

本文基于主、从接触面的接触边界方法,采用限制接触面切向滑移的弹簧单元,模拟切向完全约束的高拱坝横缝在地震动荷载作用下张开、闭合的非线性力学行为,并应用有限元隐式迭代方法求解结构的动力响应。为了适应拱坝计算,文中对基于接触边界的ABAQUS模型进行了功能扩展,包括引入弹簧单元约束切向滑移、嵌入有限元库水附加质量等。通过讨论接触边界与接触单元模型的有限单元格式,比较了两类接触模型的特点。分别采用该模型与基于接触单元法的ADAm88模型模拟某拱坝的动力响应,两者得到了基本一致的规律：结点位移与横缝开度吻合良好,动位移与开度时程反映出相同的动力响应周期,二者都反映出横缝张开引起的拱向拉应力释放和梁向应力的增加。通过计算验证了ABAQUS模型在拱坝动力计算方面的适用性,说明该模型适合作为一个扩展平台嵌入其他的本构、边界模型以全面模拟实际拱坝的动力特性。     

地震作用下拱坝横缝开度分析

地震作用下横缝的张开、闭合与滑移对高拱坝的动力响应有着显著的影响,而横缝的张开度是有横缝拱坝抗震分析的一个重要计算指标.结合实际工程,以有限元混合法模拟拱坝横缝非线性行为,考虑粘弹性边界条件下,考查不同荷载工况对拱坝横缝开度的影响.计算表明,低水位对拱坝横缝开度影响较大,应作为控制工况.     

有横缝高拱坝的动力接触模型及其数值解

本文提出了地震作用下有横缝高拱坝的动接触模型,并对这一强非线性模型进行数值计算。该动态接触模型是基于有伸缩横缝拱坝在地震作用下其响应所呈现的非线性摩擦接触特性,应用接触力学分析方法建立的,能够充分地反映高拱坝横缝的张开 闭合 摩擦力学过程的分析模型。结果表明,采用本模型的计算效率较高、收敛性有保证,结果合理、可靠。     

下诱导缝上横缝的碾压混凝土拱坝分缝设计

云龙河三级水电站碾压混凝土拱坝坝址为典型的\"V\"形狭窄河谷,由于采用了通仓碾压和连续上升的施工方式,合理的分缝设计对改善坝体应力条件、保证大坝安全尤其重要。结合云龙河三级水电站拱坝的特点,首次提出了\"下诱上横\"的碾压混凝土拱坝分缝新技术,该分缝设计可保证施工期低高程坝体联合抵挡汛期洪水,浇筑完成后在预定位置张开成缝以利于后期封拱灌浆。经计算分析,并通过实际施工过程及运行阶段验证,该分缝设计是合理的,可为类似工程提供借鉴。     

某水电站拱坝横缝灌后张开原因分析

某水电站拱坝横缝在接缝灌浆完成后,部分横缝不同程度地张开,通过分析坝体各部位的应力应变和开合度等监测数据,研究拱坝施工期结构特点、温度变化、施工干扰等因素对横缝张开的影响,初步确定了导致横缝灌浆后张开的主要原因,并提出了相应的改进措施,对本工程下一阶段的施工和类似工程具有一定的借鉴意义。     

二滩拱坝低于设计死水位运行时的横缝开合度监测

介绍了二滩大坝在低于设计死水位运行时,对拱坝横缝开合度的监测分析,重点对18号灌区测缝计布置、测缝计基准值的选取、封拱后缝面的接触状态,以及横缝开合度的预测进行了介绍,并提出了应重视的问题。     

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。     

某混凝土拱坝三维非线性有限元分析

拱坝结构中混凝土处于多维受力状态,由于混凝土早期裂缝、内部缺陷、材料非线性等因素,必然导致混凝土结构的非线性反映。文中应用多轴强度准则,对某拱坝进行三维非线性有限元仿真分析,得出其应力位移规律、极限承载力,为该拱坝的设计提供了参考。     

基于小波分析的高拱坝裂缝损伤识别

小波变换是一个优越的时-频局部化分析方法,能够对信号进行任意精细程度分析,识别信号中的突变点或间断点。基于高拱坝坝体的变形应用小波分析对坝体裂缝进行损伤位置识别,提出小波变换系数残差作为整体损伤指标,给出了该方法的的基本原理和计算思路。以某高拱坝有限元模拟数据为例,分析结果表明小波变换在高拱坝裂缝损伤分析方面具有较好的的实用性和操作性。     

混凝土拱坝横缝开度三维仿真计算研究

采用全过程仿真粘弹性空间有限单元法，耦合非线性接触问题，对混凝土拱坝横开度进行了计算研究，得出了横缝开度随时间变化的情况，计算说明靠近地基和坝体上部的横缝开度较小，不满足接缝灌浆要求，应采取必要的工程措施以确保大坝安全。     

碾压混凝土拱坝横缝开度与横缝灌浆影响研究

接缝灌浆受施工季节、混凝土龄期、降温幅度等多因素影响,且与拱坝的温度应力、悬臂高度、横缝开度密切相关,是坝工建设者长期关注的问题.为此,依托某碾压混凝土拱坝工程,采用三维有限元的方法,对拱坝的接缝灌浆过程进行模拟,分析其对拱坝温度场、应力以及横缝开度的影响规律.研究结果显示,接缝灌浆方案对拱坝混凝土的最高温度和分布规律...     

高拱坝强地震作用下损伤破坏分析

结合混凝土静动态试验,根据连续损伤力学中能量等效原理和有效应力概念,建立了能反映混凝土动态情况下多轴弹塑性损伤破坏模型,破坏准则中考虑了多轴损伤变量和应变率的影响。用于有限元数值模拟,对强地震作用下（峰值地震加速度为0.5575g）某高拱坝动力响应进行了数值模拟,获得地震全过程拱坝拉损伤、压损伤、总体损伤模式和应变率响应;分析结果表明了大坝的破损趋势,同时可看出导致大坝破损的主要原因是混凝土的拉伸损伤;并且得到大坝不同部位有着明显不同的率响应,将很大程度上影响坝体混凝土不同程度的动态性能;结果显示大坝在经历强震作用后总体损伤不大,借助损伤力学评价大坝经历强震后的安全性较好,但坝体存在抗震薄弱部位,设计和施工中应注意采取措施处理;同时坝体地震破损发展过程表明了大坝的破坏趋势,和该拱坝模型试验的破损情况比较一致。本文工作可为类似体型拱坝动力灾变过程分析和判断提供参考。