高拱坝-坝基系统的三维静力非线性数值分析

高拱坝收缩横缝和坝肩节理岩体的结构非线性特性对坝体应力、变形影响显著，是高拱坝分析中的一个重点和难点问题．针对高拱坝的这一特点，本文采用动接触单元模型，开发研制了修正的中心差分时步积分法，运用静力问题动力计算法，对在建的小湾拱坝系统进行了三维静力非线性数值仿真试验，研究了坝体、坝肩结构非线性特性对坝体的影响。通过本文的数值分析可以得出，高拱坝坝体—坝基系统的结构非线性特性对拱坝梁向应力影响显著，增加了坝体的倒悬效果；同时，数值分析进一步说明，在高水位运行期，小湾拱坝—坝基系统整体稳定。     

混凝土心墙对砌石拱坝应力和变形的影响分析

砌石拱坝因其自身优势在我国中小型拱坝中得到广泛的应用,其材料特性使得坝体防渗至关重要,在已建的砌石拱坝中防渗大多采用混凝土心墙,因此,对砌石拱坝中的心墙这一防渗结构型式进行了具体介绍,并建立了混凝土心墙砌石拱坝和均质砌石拱坝的有限元模型并进行计算分析,分别探讨在静、动力条件下心墙拱坝整体和心墙本身的应力变形规律、心墙对整个坝体应力变形规律的影响以及不同心墙材料对坝体影响程度的大小等.由结果可得心墙与坝体上游面应力分布规律基本相同,与上游面极值区对应的心墙处出现明显的应力集中现象,心墙对上下游面的坝体均有一定保护作用,尤其是上游坝踵区,均质砌石拱坝的应力增幅可达100%.     

拱坝气幕隔震的三维动力有限元技术研究

地震发生时坝体和库水之间相互耦合,产生动水压力,而动水压力又反作用于坝体,提出采用气幕隔震技术消减动水压力,以提高拱坝抗震性能。用流固耦合理论,建立了坝体-气幕-库水隔震的三维有限元分析模型,研究了气幕隔震的减震机理和隔震效果。对拱坝进行三维动力有限元数值仿真分析,结果表明,气幕隔震对动水压力反应、加速度反应均有显著影响,尤其是动水压力,气幕可使动水压力减少约65%效果。另外,对坝面动水压力典型分布进行了分析。     

MATLAB在结构地震动力分析中的应用

将框架结构简化为层模型体系进行了罕遇地震作用下结构地震反应动力数值分析。针对时程分析方法的特点和MATLAB强大的计算和图形功能,在MATLAb中实现了结构动力分析的可视化,为结构地震动力分析探索了一条新的途径和方法。并对MATLAB中的动画的实时显示技术进行了讨论。     

贵州省白马山水库混凝土砌石拱坝优化设计

贵州省白马山水库大坝是一座混凝土砌毛石重力单曲拱坝,最大坝高48 m,采用ADAO拱坝分析与优化软件,对坝体结构、应力变形、坝肩稳定性等进行了分析。调整了设计方案,使坝体设计方案满足SL25-2006和SL282-2003等技术规范要求。     

高拱坝抗震设计分析

对高拱坝的抗震设计进行了分析,包括拱坝坝体-地基-库水动力相互作用分析、高拱坝坝肩抗震稳定分析、横缝对高拱坝抗震设计的影响,仅对高拱坝抗震设计研究的几个方面进行了概括总结.     

高碾压混凝土拱坝结构特性试验研究

本文结合沙牌碾压混凝土拱坝坝体设置三条诱导缝，坝体设置周边应力释放缝，坝体不设缝的三种情况，进行了整体结构模型试验。分析了坝体的应力、变形及破坏特性，为工程的设计和施工提供了参考依据．     

某混凝土拱坝地震响应的有限元分析研究

采用软件建立某混凝土拱坝三维有限元模型,分析了该混凝土拱坝在空库、满库下的自振特性,采用振型分解反应谱法对拱坝在地震工况下的响应进行了计算。计算结果表明,拱坝设计方案坝体位移不大,应力分布合理,为工程设计提供了可靠依据。     

拱坝可靠度分析

为了用可靠度方法进行拱坝安全分析,作者用所提出的弹塑性拱梁分载法进行了超越弹性范围的计算,并按照拱坝的两种破坏模式提出了拱坝的正常使用极限和承载能力极限状态方程。这样,就可用有关变量的统计参数对拱坝坝体结构进行正常使用和承载能力的可靠度分析。此项分析计算与仍在采用的拱坝坝体应力计算之间有一定的连续性,便于在工程界推广。用拱坝弹塑性计算与概率计算相结合的方法来进行综合分析,可以解出此复杂结构体系的系统可靠度。     

木浪河拱坝加高培厚三维有限元分析

木浪河拱坝加高工程为拱坝加高培厚成折线型重力坝,坝体加高幅度大、结构受力复杂.采用有限元分析软件ADINA的非线性接触功能模拟新老坝体的接触关系,对新老坝体结构在各种工况下的应力变形状况进行仿真分析,计算结果表明：在正常蓄水位工况下,加高培厚后的坝体能够较好地整体工作,新老坝体接触面没有脱开,但有较大范围的粘结滑移;新...     

大坝位移监测分析及稳定性识别研究

本文应用确定性力学来分析大坝的位移监测资料，将反分析技术引入到大坝的安全施工和运行监控中并进行工程的稳定性识别评价。在反分析中作者提出了一种新的岩体多介质弹模识别方法。以湖南东江拱坝的位移监测为研究课题进行了具体的分析和稳定性评价。最后作者提出了一种简便快速的预测评价方法，两者结合应用，使监控工作既快又实用，值得现场技术人员使用。     

基于状态空间理论分析圆柱形拱坝静动力响应

本文应用现代控制论中的状态空间理论,引入圆柱形拱坝内应力与位移作为状态变量,根据圆柱形拱坝的控制方程及其混合能量变分原理,推导出状态方程。对静力问题,将指数矩阵函数展成级数来求解;对动力问题,采用状态空间迭代法来求解。由于状态空间法同时可算出各种应力与位移量,因此应力与位移的精度均较高。文中给出圆柱形拱坝动力响应问题的数值算例,所得计算结果与其他方法进行了比较。     

大坝气幕隔震效果的数值模拟分析

为了探讨气幕的防震及隔震效果，针对水利工程中常采用的拱坝，对有无气幕的情况做了对比研究。为了评价气幕厚度和隔震效果的关系，对不同的气幕厚度，通过数值模拟分析，提出了气幕的适宜厚度。结果表明：坝前气幕厚度与动水压力、坝体位移等有关。对于强烈震动情况，气幕在减轻大坝所承受的动水压力、从而抑制大坝发生较大位移的作用比较明显。因此，气幕技术在水利工程建设和大坝自身安全保障上有很好的推广前景。     

铜头拱坝位移优化反分析及稳定安全性预测

以铜头拱坝为例，应用确定性力学模型来分析大坝的位移监测资料，将优化反分析技术引入到大坝的运行监控中；并且提出了坝肩点安全度连通率的方法，对大坝的稳定安全性进行了预测。     

地基边界对五嘎冲拱坝地震动力响应的影响

采用时程法计算了五嘎冲拱坝在考虑地基辐射阻尼的粘弹性边界模型与传统的无质量地基固定边界模型的地震动力响应,对大坝的加速度、动应力特征进行了分析,通过对2种模型的对比,总结出拱坝在考虑地基辐射阻尼情况下的动力响应规律.结果表明:等效荷载的地震动输入方式及用粘弹性边界模拟地基辐射阻尼在三维计算中是可靠的,除部分特征点外,地基辐射阻尼能有效地减小拱坝的地震响应,这对拱坝抗震计算具有一定指导意义.     

采用无质量地基模型时动力平衡方程的缩减

在求解坝与地基动力相互作用时,为了消除地基材料对地震运动的放大作用常常忽略地基质量。但在求解动力平衡方程时为了消除质量矩阵的病态,地基质量被赋以很小的值代表无质量地基。为了从动力平衡方程中消除零质量矩阵,用矩阵理论对其其进行分块简化,从而大大缩 方程的自由度和复杂度,并导出了地基对上部结构的耦合作用刚度矩阵,使地基刚度在相工作方程中显示化。结果表明,用新方法求解的坝动力反应与传动方法所求解的筢应安     

地震情况下地基、库水、拱坝的相互作用

采用边界元（用于地基和库水）与有限元（用于坝体）耦合和子结构法对相互作用的地基、库水、拱坝系统进行了较全面的三维地震动力分析,着重探讨了地基的变形特性（包括刚度变化）、库水的压缩性以及地震波类型和入射方向对大坝动力特性的影响     

拱坝优化中的凸性与稳定性约束

拱坝曲面保凸性问题,以往较少研究与报道,随着体型优化工作的开展,有必要予以讨论。本文针对观行拱坝优化模型中的问题,利用高斯曲率公式,推求出不同坝型下曲面保凸条件,作力约束,可以保证所得的优化体型在规定范围内的凸性。此外对控制拱座稳定的约束条件亦作了改进。可供拱坝优化塑模中应用,与工程中体型设计时参考。