蓄水期李家峡拱坝垂直位移与安全性态分析

鉴于李家峡库区复杂的地质情况及较长的蓄水历时,结合水库初次蓄水以来的拱坝垂直位移观测资料对坝体及坝肩岩体的垂直位移及其物理成因进行了分析,认为李家峡拱坝坝体及坝肩岩体的垂直位移基本正常,整个坝体变形安全性态良好.     

不利结构面对高拱坝整体稳定影响及加固分析

坝肩稳定是高拱坝长期安全稳定最重要的问题之一,针对坝肩不利结构面的合理加固对保障高拱坝整体稳定至关重要。在复杂地基条件下,高拱坝整体稳定经常面临不利结构面的潜在影响,如坝肩抗力体内的滑块稳定性、断层及软弱带引起拱端变形、传力不协调等。结合实际工程,基于地质力学模型试验和三维非线性有限元成果,本文就坝肩不利结构面加固前后对高拱坝整体稳定影响进行分析,并总结了高拱坝四类典型不利结构面分布条件下的加固措施。研究成果可为类似工程整体稳定与加固分析提供参考。     

K(o)lnbrein拱坝坝踵开裂探讨及极限承载力分析

作为采用工程类比分析法评价小湾拱坝稳定性的一部分,本文在ABAQUS非线性有限元平台下,采用精细的三维有限元模型模拟了K(o)lnbrein拱坝运行期随着库水涨落的变形状态,模拟计算得到的坝顶位移时程与实测位移非常接近,坝踵屈服区与拱坝的实际开裂形态也比较类似,说明本文建立的K(o)lnbrein模型基本合理.然后对K(o)lnbrein原拱坝和加固后拱坝进行了超载分析,研究其极限承载力,同时引入四个安全系数评价拱坝四级极限状态.分析结果表明:K(o)lnbrein拱坝坝后支撑体加固对于减小正常工作状态下坝踵屈服区的效果显著,帷幕正常工作安全系数由加固前的0.90提高到1.20,保证了拱坝的正常运行.但是,加固措施对于拱坝的极限承载力提高有限.     

应力指数法在拱坝主应力满应力设计中的应用

阐述用应力指数法实现拱坝主应力满应力设计的思路和方法要点，介绍了等截面圆弧拱坝及变截面抛物线拱坝两种算例成果。     

李家峡拱坝二级安全监控指标研究

通过建立三维非线性有限元模型，用结构计算分析方法拟定李家峡拱坝的变形二级安全监控指标，可评估和预测抵御可能发生荷载的能力，保证坝体的安全运行。本文所用的方法也为其他安全监控指标的拟定提供有效的思路。     

高拱坝坝基断层加固力研究

高拱坝坝基断层的处理是拱坝建基面设计中重要的一环,该处应力复杂,确定置换体、锚固体所应承受加固力比较困难。本文运用变形加固理论对高拱坝坝基断层的加固机理进行研究。变形加固理论揭示了自承力、加固力、外荷载、结构稳定性和变形之间内在的联系,指出在给定外荷载作用下,结构的加固区域就是出现不平衡力的区域,为抑制破坏所需加固力即为不平衡力的反向力。研究结果表明:坝基断层为不平衡力集中区,断层的不平衡力与断层受力相比为小量,但它关系到断层的稳定性;不平衡力的大小、方向和分布有助于确定断层的加固区域及制定合理的加固方案。     

基于BP神经网络的李家峡拱坝材料参数反演

利用神经网络模型对大坝材料参数进行反演 ,可避免建模因子的选择不当而造成的误差 ,精度较高。本文利用有限元模型建立神经网络的训练样本 ,采用BP神经网络模型对李家峡拱坝进行了坝体和坝基材料参数反演 ,最后以反演后的材料进行正向计算得到大坝的变形 ,并与实测变形对比 ,结果令人满意。     

高拱坝-坝肩结构的抗震稳定与加固

将变形加固理论拓展到非线性有限元时程分析中,建立高拱坝-坝肩结构抗震稳定评价与加固设计体系:结构动力塑性余能定义为欧氏应力空间协调动平衡应力场与协调稳定应力场距离的平方.以此作为结构整体抗震稳定评价指标,确定结构动力破坏程度较大的若干时刻.这些时刻不平衡力分布则表征了结构动力破坏的主导形态与程度.根据最小塑性余能原理,不平衡力就是维持结构稳定所需最优加固力的反力,据此更有针对性地指导抗震加固设计.对马吉高拱坝-坝肩结构进行抗震稳定与加固分析,结果表明拱坝上部坝肩是其抗震薄弱部位,并给出其最优加固力分布.该应用表明,基于变形加固理论的结构抗震稳定评价与加固设计体系对大型实际工程具有实用性.     

变压器铁心垫脚强度及器身压紧力的计算

介绍了变压器铁心垫脚强度及器身压紧力的计算方法。     

双曲拱坝的优化及可视化语言的应用

本文共分6部分。第1部分简要说明建立拱坝优化的数学模型。第2部分说明应用复形法的若干改进。第3部分简要说明逐步逼近解法的运用。第4部分说明拱坝优化成果满足不同荷载组合要求的处理。第5部份简要说明在拱坝优化中应用可视化语言的必要性与可行性。第6部分介绍一个坝例优化的主要结果。     

李家峡拱坝大吨位锚索内锚固段岩体变形分析

开展大吨位预应力锚索内锚固段岩体变形研究,对分析其加固作用机理、指导大型岩土结构的加固设计具有重要意义。本文通过分析李家峡拱坝重力墩大吨位锚索内锚固段岩体变形的十多年观测结果,对锚固段的岩体变形特性、锚固段岩体变形与垂线测量值的关系、长期作用下预应力锚索锚固力损失等进行初步研究。分析结果表明：（1）垂线观测资料真实反映了大吨位锚索内锚固段周围岩体的变形;（2）内锚固段一定范围内,周围岩体存在较严重的损伤破坏;（3）尽管锚索的张拉施工是在短期内完成的,但是内锚固段岩体的变形却要在4～5年内缓慢完成,不同的岩体,时间相差较多;（4）对于无粘结锚索,锚固力将可能损失30%左右。实践证明对于预应力锚固,采用全粘结锚索要比无粘结锚索锚固力损失少。     

大吨位预应力锚索对拱坝坝肩稳定的作用分析

运用ANSYS程序建立了李家峡水电站坝区三维有限元模型，计算分析了不同工况尤其是大吨位预应力锚索施加后大坝及坝肩岩体的位移和应力分布特征以及左坝肩的稳定性，对电站的安全运行有重要的参考价值。     

超载过程中高拱坝坝肩推力角的研究

本文采用基于D-P准则的理想弹塑性三维有限元分析以及一种高精度的基于体积积分的拱端推力确定方法,结合国内一个典型的300米级高拱坝三维弹塑性有限元整体分析成果,研究分析了超载过程中拱端推力的非线性重分布规律,以确定拱坝-坝肩非线性相互作用。研究结果表明:高拱坝超载过程中各高程段的推力角均有所增加,这反映了拱坝具有较高超载能力的内在机制,也说明基于刚体极限平衡法的拱坝坝肩稳定分析成果偏于安全。     

浅论拱坝坝肩抗震稳定

本文从拱坝震害,分析了拱坝抗震的特点、薄弱部位和坝肩动力失稳的过程,指出了拱坝坝肩抗震稳定分析与边坡稳定分析的不同之处,探讨了失稳安全系数的定义和意义,最后,回顾了基于现行抗震规范要求的刚体极限平衡方法并指出了其局限性,以及“九五”攻关期间所采取的改进措施,提出了更切近实际,能反应拱坝抗震稳定诸特点,从概念和方法上都有别于传统的刚体极根平衡法的新的拱坝坝肩抗震稳定分析方法,以及与之相配套的以坝体为主体的坝肩岩体稳定的工程安全准则。     

谷幅收缩与库水对溪洛渡动力响应的影响北大核心CSCD

溪洛渡水电站位于地震多发的西南地区,对其进行抗震分析评价具有重要的意义。本文采用拱坝-库水-地基系统非线性损伤分析模型,分析了不同库水位条件下谷幅收缩对溪洛渡拱坝的动力响应的影响。结果表明:库岸谷幅收缩会增大拱坝坝肩处、大坝中部靠近坝肩处及孔口附近的塑性损伤,而水位的抬升能缓解谷幅收缩的不利影响。     

拱坝坝肩单薄岩体稳定性与加固方案数值模拟分析

通过数值模拟研究，分析了不同工程加固措施对改善单薄山体拱坝坝肩岩体稳定性的效果。提出采用坝顶设伸缩缝等工程措施，使坝顶荷载作用点距单薄山体顶部论有一定距离，避免拱坝推力作用下在山体中形成过大的拉应力区，避免有利于风化的低围压岩体作为坝肩承载岩体，从而保持坝肩岩体的长期稳定。     

高边坡变位计算的矢量法及在李家峡工程中的应用

在一般情况下，岩石变位计测值并不代表岩石边坡的真实变位，用矢量法原理分析变位计测值可以求得实际变位值的大小，方位和倾角。李家峡水电站在拱坝坝肩开挖和高边坡锚固施工的同时，就埋设了岩石变位计，并率先采用矢量法对施工期的观测成果进行跟踪分析，发挥了指导边界加固设计，检验边坡加固效果，监测坝基开挖对边坡稳定性影响的诸多作用。     

拱坝水垫塘拱形底板受力与稳定性实验研究

高拱坝枢纽采用坝身泄洪、水垫塘消能是一种较好的布置型式,但水垫塘底板的型式和尺寸及其泄洪时稳定性是它的关键技术问题。本文所研究的拱形底板是一种新型的底板型式。通过实验分析,研究了冲击射流下拱形底板失稳型式,量测了底板上、下表面压强分布,概化了时均上举力（上、下表面时均压强差）的计算公式,实测了动水荷载作用下拱端推力。研究表明：拱形底板具有整体稳定性特征,它可能是高拱坝大流量泄洪水垫塘比较理想的保护型式。