拱坝坝面动水压力分布的动力模型试验研究

为分析拱坝坝面的动水压力分布状况,采用大连理工大学研发的仿真混凝土材料进行拱坝坝体—库水相互作用的结构动力模型试验。试验时,分别输入不同地震波,测得拱坝坝面的动水压力分布规律,并与韦斯特伽德公式计算结果进行比较。结果表明,以坝体出现裂缝的临界阶段拱冠梁处的动水压力分布为依据,在研究坝体损伤破坏情况时,建议韦斯特伽德公式的折减系数取0.6。研究成果可为坝体—库水相互作用的流固耦合有限元分析提供参考。     

寒冷干旱地区高碾压混凝土坝温度及温度应力场时空分布规律研究

新疆北部山区地处西北寒冷干旱地区,碾压混凝土坝在温度场和温度应力场时空分布规律方面具有独特的特点。结合具有较好代表性的新疆北部山区某高碾压混凝土重力坝工程为实例,研究了寒冷干旱地区碾压混凝土重力坝温度场及温度应力场时空分布规律。坝体越冬层上下游面附近存在较大拉应力超标,因此表面保温特别是越冬层顶面及上下游棱角部位的保温是防裂的关键。     

基于改进响应面法的高混凝土坝可靠度研究

针对高混凝土坝可靠度分析中极限状态函数不能显式表达且随机变量复杂的特点,基于变量的随机敏感性因子改进响应面法,提出了适用于高混凝土坝复杂结构系统的改进响应面法.算例结果表明,该法计算效率高、实用性强,是高混凝土坝及复杂水工结构物可靠度分析的较好途径.     

基于施工过程仿真的高碾压混凝土坝施工工艺研究

古贤水利枢纽工程混凝土量大、工期紧,施工工艺及并仓规划是高碾压混凝土重力坝施工的关键问题,直接决定着施工速度和各种资源的投入,因此引入离散事件系统仿真技术建立符合坝型特点的施工仿真模型对坝体混凝土分仓、并仓、跳仓施工过程进行模拟计算。经多方案模拟比选后推荐平斜层结合工艺及相应的仓面划分方案,并提出仓面工艺控制准则,为古贤工程大坝施工方案的制定提供了全方位的数据支持,其仿真模型模拟机制亦可供其他同类型工程参考。     

混凝土坝参数的随机反分析方法探讨

针对混凝土坝施工与运行过程中存在诸多的不确定性因素,基于随机理论和结构计算成果的分析,提出混凝土坝材料参数的随机反分析方法,研制开发了相应的优化计算分析程序。实例表明,随机反分析方法能较好地应用于混凝土坝材料参数的反演和识别中。     

碾压混凝土坝施工浇筑系统仿真模型研究

引入时间触发检测技术,建立了混凝土拌和生产系统与浇筑系统耦合模型以及资源冲突时的协调模型,在此基础上,建立了碾压混凝土施工仿真模型,以提高仿真结果的可信度。     

严寒地区混凝土坝表面保护材料的敏感性研究

针对高寒地区建设的碾压混凝土坝因气候条件恶劣常出现混凝土裂缝问题,采用三维有限单元法对某高寒区混凝土坝体运行期温度场进行了表面保护材料的敏感性仿真分析,探讨了恶劣气候环境条件下碾压混凝土坝的温度场及应力场分布规律,给出了适合该工程的优化温控措施,可供相似工程实施温控措施借鉴.     

基于BIM与IFC的混凝土坝施工仿真建模方法

针对混凝土工程仿真所建的模型较少涉及模型数据信息的交换及共享问题,提出在建筑业国际工业标准（IFC）的基础上构建基于建筑信息模型（BIM）的混凝土坝施工仿真信息模型的方法,有利于整合混凝土坝施工涉及的多方面信息,使仿真模型反映的信息更全面,并引入IFC标准进行模型信息的扩展和表述,更有利于对模型信息进行高效组织、共享和管理。     

碾压混凝土坝施工仿真中的智能并仓模型

深入分析了碾压混凝土施工过程中的并仓影响因素,提出了并仓方案优选原则,采用智能设计专家系统的基本原理,建立了碾压混凝土智能并仓模型.实际工程的仿真实例表明,该模型能够真实地反映碾压混凝土坝的施工工艺特点.     

基于BIM的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法研究

针对混凝土坝浇筑过程受自然环境、坝体结构、混凝土供应、坝体浇筑入仓手段等众多因素的影响,且各因素之间存在复杂的空间和时间的制约关系,使得目前混凝土坝浇筑仿真建模效率不高的问题,提出基于建筑信息模型(BIM)的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法,以直接提取或间接转换的方式将BIM信息和混凝土坝浇筑仿真模型信息联系起来,实现一定程度上的智能建模。实例应用结果表明,该方法缩短了混凝土仿真模型构建时间,提高了模型构建效率和自动化程度,同时也使得建立的模型便于工程设计人员理解。     

堆石坝料物调运多目标动态优化模型研究

针对堆石坝料物调运规划对料物调运总运距和高峰期运输强度等目标的影响．建立了堆石坝料物调运多目标动态优化模型．提出了模型的解法．并将模型应用于实际工程中。在料物调运方面很好地优化了工程的经济和技术指标。实践证明模型是可行的、有效的。     

混凝土面板堆石坝高趾墙动力性态计算研究

采用三维非线性动力有限元方法，对甘肃海甸峡水电站的面板堆石坝和高趾墙的动力反应特性进行计算研究．详细分析了高趾墙的动力应力变形规律，论证了该设计方案高趾墙布置的合理性。     

基于SHPB试验的钢纤维混凝土动态性能研究

采用分形理论研究了钢纤维混凝土和素混凝土在SHPB(分离式Hopkinson压杆)试验中的裂纹特性,分析了断裂表面的分形性质与材料属性及冲击压力的关系,给出了混凝土断裂表面分形的特点,采用计盒方法(FIPS程序)计算了混凝土分形维数,建立了损伤因子与分形维数的函数关系.结果表明,该方法为探索混凝土表面裂纹图形的分形特征与其承受的动荷载之间的内在规律、建立适合描述混凝土分形结构和分形行为的数学力学方法及基本理论寻求了新途径.     

高重力坝坝面分流消能工的模型试验研究

为了解决宽尾墩应用于高重力坝时经其拉伸后的水流在入水时纵向集中的问题,提出了一种坝面分流消能工,通过模型试验的方法研究了反弧段和消力池内的水力特性。结果表明,坝面上间隔布置渐扩挑坎,在挑坎之间形成窄缝,能使坝面上的水流一部分经挑坎以挑流的形式进入消力池靠近中部的区域消能,而另一部分水流继续流经坝面,由挑坎之间的窄缝沿竖向拉伸后进入消力池的前部消能,能达到分散分区消能的效果。这种布置型式水流的拉伸效果良好,利用消力池更广的区域进行消能反弧段和消力池的压强均较小。     

混凝土坝内矩形孔口应力试验与分析

结合工程实际,对泄水孔进行了有限元法的分析计算,光弹性试验和大比例尺原材料结构模型试验。说明无论在何种应力场中,其孔口应力分布的复杂性。     

基于动力子模型法的混凝土重力坝动力损伤分析

针对混凝土重力坝抗震分析中因工程结构、荷载复杂性所造成的建模、计算及后处理难的问题,将常规子模型法拓展应用于重力坝动力分析中,并结合混凝土塑性损伤模型进行多级子模型计算。应用算例验证了该方法的可靠性和精确性,以观音岩水电站工程为例,采用人工边界的初始全局模型后,将其坝基结果施加于坝体子模型上,根据坝体的损伤区域对顶部廊道部分进行二级子模型计算,得到了满足工程应用的分析结果。     

高分子聚合混凝土作为高堆石坝防渗膜垫层的液胀抗渗及渗漏排水试验

针对高堆石坝防渗膜垫层选用颗粒和水泥无砂混凝土在水压力作用下存在的不足,采用高分子聚合混凝土作为高堆石坝防渗膜垫层,通过液胀抗渗试验和缺陷渗漏排水试验,分析了土工膜的液胀抗渗性能影响因素及土工膜存在缺陷时的渗漏量。结果表明,高分子聚合混凝土垫层存在破损时对土工膜的变形影响最大,其透水性能满足缺陷渗漏的排水要求。     

材料参数对重力坝动力响应的影响

鉴于动力响应分析是重力坝抗震设计中的关键环节,地震过程中各类影响因素的耦合机制十分复杂,以金安桥重力坝某非溢流坝段为工程依托,围绕材料密度、弹模对重力坝动力响应的影响展开研究,分析参数与重力坝动力响应变化规律间的关系。结果表明,材料密度、弹模对结构自振特性及加速度响应的影响显著,其中密度与自振频率和加速度响应呈负相关,弹模则与之呈正相关,且不同材料参数间存在不可忽视的相互影响;重力坝位移响应受自振特性中震动周期的影响最大,且结构动力响应分布规律与自身形式相关,受材料密度、弹模变化的影响较小,因此可认为降低材料密度、提升材料弹模是控制重力坝动力变形的有效手段,为抗震设计材料的比选提供了理论依据。