不同围压公式对双江口心墙堆石坝应力应变计算的影响

结合双江口高心墙堆石坝(坝高314m)工程实际,运用三维静力非线性有限元法,基于邓肯—张非线性弹性模型,对3种不同侧向围压计算方案分别模拟计算了双江口高心墙坝坝体的变位与应力,研究不同围压计算方案对坝体受力变形的影响。计算结果表明：侧向压力越大,坝体沉降以及坝体变位越小;不同围压方案对坝体主应力影响微弱,主应力值主要由坝体自重决定;各方案下双江口堆石坝坝体应力水平分布规律一致,量值变化不明显。      

大渡河双江口水电站心墙堆石坝渗流渗压监测设计

双江口水电站心墙堆石坝坝高314 m,为目前拟建设的世界第一高心墙堆石坝,工程技术难度大,其渗流渗压作用显著,因而,注重大坝渗流渗压监测就显得尤为重要。在可研设计阶段,有针对性地进行了监测仪器布置,以期为大坝的施工和运行安全提供重要的监测依据。     

双江口水电站心墙堆石坝施工设计

双江口水电站大坝为砾石土心墙堆石坝,坝高314m,位居世界前列,从上坝运输方式、坝体分期、冬季雨季施工等方面阐述了双江口砾石土心墙堆石坝施工设计。     

鲁布革水电站心墙堆石坝应力应变计算与原型观测成果对比分析

鲁布革水电站心墙堆石坝采用总应力法和有效应力法计算程序进行计算和分析。成果表明：总应力法比有效应力法大些；平面有限元比三维有限元大些。如心墙的最大沉降值；平面总应力法比平面有效应法大１９．５％，平面有效应力法比三维大１０％左右；有效应力法与原型观测值比较接近。总的看来应力和位移的分布规律大体上一致。     

糯扎渡水电站心墙堆石坝平面有限元应力应变计算分析

糯扎渡水电站初拟装机容量560万kW，心墙堆石坝量大坝高258m，在可行性研究的选坝阶段，对推荐坝型的各材料分区方案分别进行了平面有限元应力应变分析，得出了合理性结论。并对下一步坝体优化设计提出了建议。     

双江口心墙堆石坝深厚覆盖层地基处理研究

双江口心墙堆石坝最大坝高314m,坝址河床覆盖层深厚,坝基存在不均匀沉降变形、抗滑稳定、渗透稳定、砂层透镜体地震液化可能等问题。在勘测设计过程中采取多种方法进行勘探、试验,研究覆盖层工程特性,并通过多方案比较和对关键技术问题的分析研究,针对坝基的不同部位和覆盖层分布特点提出了挖除、保留利用或压重等综合处理措施。     

沥青混凝土心墙堆石坝的应力及位移特征

重点介绍了沥青混凝土心墙堆石坝在自重，水压力及堆石侧压力作用下，坝体心墙的应力位移的分布特征，全面掌握这些特征，无论对沥青混凝土心墙堆石坝的正确设计，还是合理施工，无疑都是有帮助的。     

300 m级心墙堆石坝筑坝关键技术研究

双江口水电站是大渡河干流上游控制性水库,坝址位于两岸较陡的"V"形河谷中,大坝采用碎石土心墙堆石坝,最大坝高314 m,是世界在建的第一高坝。目前可供借鉴的300 m级心墙堆石坝筑坝经验极少,迫切需要在可研阶段对深厚覆盖层上300 m级心墙堆石坝筑坝关键技术开展全面、系统的研究。基于现有的水电工程大坝设计和科研技术,通过对筑坝材料特性、坝体及坝基变形与稳定分析理论和方法、坝体结构型式及分区设计、坝体动力反应分析及抗震措施、渗流分析及渗控措施5项专题、23个子题进行深入研究,取得一系列筑坝技术研究成果。此项研究为双江口水电站工程建设奠定了技术基础,并将进一步推动世界超高土石坝筑坝技术的发展。     

基于ABAQUS的土石坝稳定渗流期应力应变分析

利用有限元分析软件ABAQUS的用户子程序接口,实现了Duncan-Chang本构模型在ABAQUS中开发,对土石坝应力应变进行分析。考虑渗流作用时,首先采用有限元法计算坝体渗流场,通过迭代法算出稳定渗流的逸出点和浸润线位置,并根据水力梯度得到坝体所受的渗透力。然后将渗流分析所确定的渗流力与土体浮力等荷载共同施加在施工期的坝体上,分析计算土石坝在稳定渗流期的应力应变值。分析结果表明:采用此方法进行土石坝稳定渗流期的应力应变分析是合理的,且大大提高了计算效率。     

高面板堆石坝面板应力分布特性及其规律

准确把握高面板堆石坝静、动力条件下面板高应力区分布特性是保障防渗面板安全的关键问题。本文采用非线性三维有限元方法,以200m高坝为例,系统地研究高混凝土面板堆石坝在填筑和蓄水过程、遭遇瞬时地震及震后面板的高拉与压应力区分布特性及其规律,以及坝体几何特征参数对面板高应力区分布的影响。研究结果表明:面板顺坡向高拉应力区集中分布在河谷处岸坡附近及河谷中央(河谷坝段)坝高4/5~2/3范围内,坝轴向高压应力区主要分布在河谷中央竖缝两侧面板之间,据此建议了一系列改善面板应力的工程措施。     

强震作用下苏家河口面板堆石坝动力响应

为了分析苏家河口面板堆石坝坝体在强震作用下的安全性能,建立了面板堆石坝的整体三维有限元模型和面板、趾板子模型,采用Hardin-Drnevich本构模型,对坝体在强震作用下的动力响应规律进行了详细分析。结果表明,在0.38g的强震作用下,面板堆石坝的加速度、动位移、动应力以及垂直缝和周边缝的动变形分布符合一般规律,未发现有特殊不利的现象,整体上满足抗震要求,但是坝体顶部振动的"鞭梢"效应比较明显,在3/4坝高以上坝顶区域以及靠近下游坡面处存在较小的拉应力区域。建议加强3/4坝高以上区域面板、坝顶及下游护坡的抗震工程措施,以保证大坝在强震下的安全。     

混凝土面板堆石坝流变分析

建议了一个堆石料流变模型，给出有限元求解方法。对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析。结果表明，堆石流变性对结构的性态会有比较大的影响，特别是对面板的应力状态影响很大。对于分期浇筑面板、分期蓄水的大型面板堆石坝，考虑施工期堆石的流变性是必要的。     

鱼跳混凝土面板堆石坝三维静力应力变形分析

采用邓肯模型对鱼跳面板堆石坝进行了三维有限元分析,研究软岩填筑层对坝体工作性能的影响,计算了混凝土面板与岩石填筑层的位移和应力及周边缝变形。结果表明:由于受到下游软岩填筑区的影响,坝体最大横断面最大沉降略偏向下游,总沉降量约为坝高的1%。面板周边缝位移的绝对值一般都小于2cm,周边缝的止水设计需注意选择合理的止水形式和填缝材料。由于坝址河谷狭窄,受岸坡约束,三维效应对坝体的应力变形影响较明显,计算结果与原型观测数值相一致。     

耦合质量要素的高心墙堆石坝施工 仿真理论与应用

文中提出了耦合质量要素的高心墙堆石坝施工仿真理论,通过建立大坝施工过程的精细化仿真模型,将施工质量标准作为仿真过程限制条件,能够模拟出坝体每个填筑单元的施工质量水平,只有当前填筑单元的施工质量水平达到控制标准时才能进行下一单元的仿真,从而得到整个坝体的施工进度仿真结果,实现对施工进度较精确的预测。研究成果已应用于某水电工程中,为大坝的现场施工管理与控制提供了理论指导和技术支持。     

高堆石坝的合理边坡形状和稳定分析方法

本文通过理论分析和计算论证得出：(1)高堆石坝的合理边坡形状是上陡下缓的指数函数曲线；(2)分析高堆石坝稳定性的方法以曲面滑动法较为合理。     

心墙堆石坝的水力劈裂分析

水力劈裂的常用计算方法分有效应力法和总应力法，但其计算结果却常有很大差异。本文详细分析了它们产生差异的原因，认为应该用心墙外水压力是否超过心墙上游面处土中的中主应力来判别水力劈裂的发生可能。提出应用有效应力法计算心墙堆石坝初期有效应力和水压力，通过叠加得到总应力，再与心墙前水压力比较来判别是否发生水力劈裂。该方法可以反映心墙渗透性、饱和度、库水位上升速度等对水力劈裂的影响。这样，通过控制这些因素就可避免水力劈裂的发生。最后通过实例计算表明了该方法的合理性。     

强震区堆石坝应力变形的DDA法分析

基于非连续变形分析方法(DDA),针对堆石坝中堆积颗粒的应变特性,对各部分程序建立或改进了接口,实现了堆石料的随机分布,并且能够满足级配要求;同时也实现了堆积颗粒在筑坝中逐层堆积、逐层加载的过程。探索了DDA中弹簧刚度和步位移比的最佳取值范围。在此基础上,分析了堆石坝施工、蓄水及地震作用下的应力变形特征。结果表明:施工过程中坝体的沉降量最大;蓄水后,坝体两侧水平位移变化明显,出现向下游偏移的趋势;在地震波作用下,坝体水平向和竖向加速度峰值随高程增加而增大,符合一般堆石坝规律,表明改进后的DDA程序具有较好适用性。     

石膏山水库拱坝应力计算和稳定分析

分别采用拱梁分载法(四向调整)和三维有限元法对石膏山混凝土拱坝进行了5种工况的应力计算分析。根据计算结果提出坝体封拱灌浆分三个区域:坝体高程1 119.0 m以下为一区,封拱温度为14.3℃;坝体高程1 119.0～1 130.0 m为二区,封拱温度为12℃;坝体高程1 130.0 m以上为三区,封拱温度为6.5℃。