马堵山溢流坝段应力变形及强度储备系数分析

基于马堵山重力坝溢流坝段的工程地质条件建立了坝体和坝基的三维有限元模型,计算了不同工况下的应力和变形,得出了坝体的位移场和应力场,并计算了校核工况下坝基面的抗滑稳定安全系数及正常蓄水工况下坝段的安全系数.结果表明,该坝段的设计技术合理.     

马堵山重力坝动力响应分析及安全评价

根据马堵山碾压混凝土重力坝的工程地质条件,选择典型坝段建立坝体和坝基的三维有限元模型,采用反应谱法计算分析了该坝的动力响应,研究了该坝的位移、应力和地震加速度的响应及其变化规律,并分析了坝体位移和应力在地震作用加载后的变化情况.计算结果表明,在设计地震作用下,坝体的最大动位移为7.59 mm,发生在坝体顶部;坝体的最大动应力为1.8 MPa,出现在坝踵部位;最大动加速度为1.466 m/s2,发生在坝体顶部.该坝在设计地震作用下强度满足要求.     

官地水电站重力坝深层抗滑稳定分析

官地水电站坝址区地质条件复杂,缓倾角错动带和裂隙较发育,分布比较普遍,因此坝基深层抗滑稳定问题受到高度关注。利用ANSYS有限元分析软件,选取#13坝段作为典型坝段,结合该坝段工程实际和概化的滑移通道,建立三维有限元模型,采用强度储备法分析坝基的深层抗滑稳定性、坝体及坝基的位移和应力变化规律。结果表明,三维非线性有限元分析在以塑性区贯通为失稳判据的情况下,最危险的滑移通道1的深层抗滑稳定安全系数大于3.0,可见#13坝段深层抗滑稳定满足规范要求。     

混凝土重力坝坝体与坝基弹模比敏感性分析

为研究混凝土重力坝坝体与坝基混凝土的弹模在不同比值下对坝体应力和变形的影响,以某碾压混凝土重力坝#10坝段为例,采用Ansys有限元分析软件建立相应的三维模型,研究了坝基与坝体不同弹模比下坝体的应力和变形特性。结果表明,在正常蓄水位工况下,坝体安全度最优的弹模比区间为αE=0.5~1,尤其当αE=0.5左右时,通过增大坝基弹模,对建基面进行优化来改善坝体和坝基的应力变形效果较好。研究结果可为200m级高坝工程建基面及地基处理方案的选择提供参考。     

基于统计模型及有限元法的重力坝变形模量反演

鉴于坝体和坝基力学参数选择的合理性对大坝结构分析及安全评价指标拟定的重要性,结合实际监测资料,提出了基于统计模型和有限元法进行重力坝坝体和坝基变形模量反演的方法,在分析地基范围取值、坝体变形模量取值对坝基变形模量反演影响的基础上,建立合适的有限元模型和统计模型,通过有限元计算拟合实测资料中的水压分量,根据最小二乘法原理反演大坝变形模量。将基于统计模型和有限元法反演混凝土重力坝变形模量的方法应用于某实际工程,结合实测资料反演了典型坝段坝基和坝体的变形模量,计算结果合理可信,精度较高。     

基于混合模型的混凝土坝物理力学参数反演分析

针对获取切合实际的坝体和坝基弹性模量是评价大坝安全性态的关健问题,基于混合模型反演方法,结合丰满混凝土重力坝位移实测资料,采用Hypermesh软件建立整体概要模型与单坝段模型进行比较,选取合适的坝基范围,使用Abaqus软件计算水压分量,编写Fortran程序反演丰满坝典型坝段的坝体和坝基弹性模量.结果表明,该模型反演方法精度较高,结果合理可信.     

某水库大坝部分坝体抬升成因分析及仿真模拟

某水库蓄水之后,通过坝体表面变形测点监测到部分坝体表面持续抬升,造成大坝部分坝段下游坡马道上侧排水沟护砌块石受坝坡变形挤压存在倾斜现象,其中部分坝段倾斜严重。在现场调查的基础上,结合大坝安全监测与检测资料,考虑包括库水位变化、坝体渗流场变化、地形地貌、地层岩性及坝基岩体应力等因素,初步认定坝体表面抬升是由于坝基岩体在渗漏条件下吸水膨胀所致。进而通过现场坝基取样试验检测坝基岩体膨胀情况,并结合大型通用有限元软件ANSYS,采用等效热应变模拟坝基岩体膨胀特性,与实际观测资料进行对比,在修正的材料力学参数基础上,拟合了坝基岩体的膨胀系数,较好地模拟了坝体表面变形,验证了坝基岩体膨胀这一结论的合理性。     

基于时间序列法的高拱坝强度安全裕度分析评价模型及应用

为定量分析高拱坝坝体及坝基强度安全裕度,以时间序列法为理论基础,根据应力计及应变计的监测数据系列计算出坝体及坝基的实测应力,利用实测应力与容许应力的差值和标准应力的比值构建强度安全裕度场,建立了高拱坝坝体及坝基强度安全裕度分析评价模型。通过对监测数据的分析计算,实时反馈拱坝坝体及坝基强度安全裕度水平,并对强度安全裕度进行了二步预测,通过对比预测值与实测值,验证了模型的有效性。     

深覆盖层土石坝三维有限元应力应变分析

采用邓肯张E-B非线性模型对某深覆盖层坝基上沥青混凝土心墙土石坝进行了三维有限元应力应变分析,采用无质量地基模拟坝基和山体对坝体沉降变形和应力的影响,给出了深覆盖层上坝体的应力和变形特点,特别是沥青混凝土心墙上的应力、位移分布特点,为大坝的安全设计提供理论依据。     

折线形坝轴线重力坝地震动力反应分析

以某折线形坝轴线碾压混凝土重力坝为工程背景,基于有限元软件ADINA进行重力坝全坝段三维有限元时程动力分析,研究了该重力坝的抗震性能,确定了坝体抗震的薄弱部位。结果表明,该折线布置重力坝的动力反应规律与一般重力坝基本相同,但左岸转折后的岸坡坝段横河向动力反应较大,转折处楔形坝段上游面出现较为显著的坝轴线方向拉应力,应采取一定的抗震措施确保转折处楔形坝段的抗震安全性。     

堆石坝溃口流量过程计算

基于已有堆石坝研究的理论分析和模型试验成果,综合水库调洪演算、渍口泥沙石料冲刷侵蚀计算和面板折断力学分析,构建了面板堆石坝漫顶溃口流量过程计算模型,以某面板堆石坝水库为例进行渍坝计算,并与其他渍坝计算结果做了对比.结果表明,该模型合理,计算精度较高,可为类似堆石坝的溃坝后果评估提供参考.     

唐家山滑坡坝溃坝洪水数值模型研究

以唐家山滑坡坝为例,通过分析唐家山滑坡坝及堰塞湖的基本特征,获取溃坝洪水数值模型的输入参数,并根据唐家山滑坡坝的物质组成及地质结构特征对选定的BREACH模型中的竖向冲蚀公式和线型参数Br进行改进。同时应用原模型及改进模型预测唐家山滑坡坝溃坝洪水的峰值流量、峰值段持续时间、总泄洪量等水力学参数,并将两模型的预测值与实际观测值进行对比,结果表明改进模型的预测精度明显提高。对改进模型的主要参数进行敏感性分析,发现坝体物质的孔隙率为最敏感参数。这为类似滑坡坝溃决的水力学参数预测提供了参考。     

石门拱坝坝踵裂缝的探讨

本文通过石门拱坝坝踵裂缝实测资料的分析,证明了坝踵存在裂缝的发展;借助基岩应力和坝基渗漏的变化过程,说明了裂缝局部存在于8~#～11~#坝体混凝土与基岩交界面,裂缝的季节性开合,使得坝基扬压力渗漏随之陡升,构成拱坝稳定的不利因素;提出了坝基未设帷幕坝段补设帷幕的可能性,加强坝踵裂缝的监测,为大坝安全运行提供必要的措施和依据.     

小浪底水库大坝坝基渗漏影响分析

水库运行期间,坝体及坝基的渗漏不可避免,渗流对其稳定性影响较大,确定渗流量及主要渗漏部位尤显重要,以小浪底水库大坝为例,采用Feflow地下水数值模拟软件计算坝址区的地下水位,并与观测孔的实测水位进行拟合,反演获得坝址区各种材料的渗透参数值,并在此基础上,对坝基深厚覆盖层和断层等条件变化时的渗流量进行模拟预测。计算结果表明,坝基深厚覆盖层和断层对坝基的渗漏量影响明显,应加强坝基和断层的补强灌浆措施。     

混凝土支墩平板坝变形监测系统改造

古田溪三级大坝变形监测系统改造是在混凝土支墩平板坝且运行近40年的老坝上进行的,正倒垂、引张线、静力水准、裂缝等自动监测仪器均为国产的步进马达光电跟踪式遥测仪,系统改造后,每天监测一次,系统运行至今,能达到自动化监测的目的.同时为国内同类型坝的自动化监测系统改造提供经验借鉴.     

土石坝料的动力特性与坝体敏感性分析

在对国内多座土石坝坝料的动力试验结果分析与整理的基础上,给出了堆石料、心墙料、坝基砂及反滤料的动剪切模量比和阻尼比与动剪应变关系的均值曲线和上下2倍均方差曲线,并以200m典型心墙堆石坝为例,采用二维有限元法分析了坝体地震动力反应的敏感性.计算结果表明,坝料模量衰减曲线取上2倍均方差、阻尼比增长曲线取下2倍均方差时坝体的地震动力反应最大,为土石坝抗震的控制方案.     

某水库浆砌石重力坝裂缝成因探讨

某浆砌石重力坝裂缝严重且有规律性,对此采用三维有限元法研究大坝的实际工作性态,分析了坝体裂缝的成因并提出了防范措施.     

平面河道溃口绕流分析及流体对溃坝冲击的影响

针对河道溃坝为水利工程防灾减灾中的突出问题,利用有限元分析软件ANSYS中的FLOTRAN CFD模块,采用标准k-ε湍流模型探究了雷诺数为107的平面河道溃口处流体绕流过程,研究了平面河道溃口率分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8时流体在溃口处及下游的流场速度、压强等分布特性,分析了流体对溃坝最大压强的位置和变化规律.结果表明,随溃口率的增大,最大压强值迅速减小,流体对坝体的冲击逐渐减弱,为河道溃坝防灾工程提供了有力的理论支撑.     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。