坝基混凝土防渗墙应力变形三维有限元分析

为研究不同连接型式下基岩强度对混凝土防渗墙应力变形的影响,结合巴拉水电站土石坝混凝土防渗墙对坝体和防渗墙的应力变形进行二维和三维有限元方法计算,揭示了防渗墙应力变形随主要影响因素变化的规律,并分析了不同连接型式、不同强度的基岩对混凝土防渗墙墙体变形和应力的影响。结果表明,对防渗墙进行数值模拟时,设置有厚度节理单元可较好地模拟墙体两侧的"泥皮",结果较合理;基岩强度较高时,防渗墙和基础的连接方式对防渗墙应力变形的结果影响较大;进行三维模拟能更准确地反映防渗墙的应力变形特征。     

红粘土塑性混凝土防渗墙与覆盖层变形协调性及防渗影响研究

为探究单掺红粘土塑性混凝土防渗墙在云南省斜墙土石坝除险加固中的可行性,采用三维有限元法分析了云南省某粘土斜墙下红粘土塑性混凝土防渗墙的应力变形规律,计算中防渗墙及坝体的本构模型采用邓肯张E-B模型,对不同水位下的防渗墙进行模拟计算,探究校核洪水位、正常蓄水位和死水位下防渗墙及覆盖层的变形协调变化规律及防渗效果。计算结果显示,坝体、防渗墙及覆盖层的应力应变均在合理范围内,大部分顺河向变形协调性较好,墙体各应力值均未达到破坏值,且防渗效果显著。     

风电场弃风电量分类统计方法研究

摘要： 以修建于深厚覆盖层上的土石围堰为研究对象,利用有限元软件ANSYS分步模拟堰体填筑和大坝基坑开挖过程。重点研究围堰竣工及基坑开挖的过程中堰体与混凝土防渗墙的应力变形特征。计算结果表明：整个施工过程中堰体与防渗墙沿三个坐标轴方向的位移分布规律良好,数值均在变形合理范围内,且各应力特征值均未超过设计标准,该围堰与防渗墙从施工期到运行期都是安全稳定的。     

深厚覆盖层上土石围堰的应力变形研究

摘要： 以修建于深厚覆盖层上的土石围堰为研究对象,利用有限元软件ANSYS分步模拟堰体填筑和大坝基坑开挖过程。重点研究围堰竣工及基坑开挖的过程中堰体与混凝土防渗墙的应力变形特征。计算结果表明：整个施工过程中堰体与防渗墙沿三个坐标轴方向的位移分布规律良好,数值均在变形合理范围内,且各应力特征值均未超过设计标准,该围堰与防渗墙从施工期到运行期都是安全稳定的。     

不同施工顺序对深厚覆盖层坝基折线型防渗墙应力变形的影响

鉴于施工顺序对防渗墙应力变形影响很大,以折线型防渗墙为例,运用有限元模拟了两种防渗墙的施工顺序,对比分析了竣工期和蓄水期的防渗墙应力变形规律。结果表明,防渗墙在转折处存在一定的拉应力;推迟防渗墙施工能够有效减小防渗墙大主应力、竣工期顺河向位移量,但将增大蓄水后防渗墙的顺河向位移量。     

基于区间分析法的土石围堰防渗墙安全性研究

针对土石围堰防渗墙应力分析中,结构模型参数不易获得的问题,将对防渗墙应力变形较敏感的几个参数表述为区间变量,基于响应面思想,通过正交试验和最小二乘法求出防渗墙的应力响应面函数,以近似替代实际仿真模型。实例研究表明,不同本构模型计算的防渗墙应力结果差异较大,且参数精度越高,计算结果越精确。研究结果为防渗墙的安全评价提供了依据。     

老虎嘴水电站左岸深防渗墙变形和应力有限元分析

根据渗流分析确定了老虎嘴水电站左岸防渗墙上下游的水压力荷载,应用非线性有限元计算得到了施工期、蓄水期以及地震情况下的坝基沉降和防渗墙位移、应力等,论证了该方案在技术上是合理可行的。采用渗流分析所得的防渗墙上下游水压力作为结构分析的荷载,计算结果能更准确地反映防渗墙的实际受力情况。     

广义位移法在硗碛心墙堆石坝三维静力分析中的应用

将广义位移法应用于硗碛砾石土心墙堆石坝三维静力计算分析,用板、梁单元模拟防渗墙和廊道原结构的力学机制和几何特性,减少了模型自由度,提高了计算效率。同时将六面体单元与板、梁单元对比分析,两种计算结果基本吻合,防渗墙和廊道的位移和应力分布规律和数值均能满足要求。     

混凝土防渗墙应力参数敏感性分析

针对目前有限元计算所得的混凝土防渗墙应力常与工程实测结果出入较大问题,以狮子坪水电站土石坝为例,利用平面有限元法分析应力变形,采用敏感性分析方法研究了土体邓肯-张E-ν模型参数对防渗墙应力影响的敏感性,并分析了覆盖层、高塑性土、残渣单元及接触面Goodman单元四种材料16个参数对防渗墙应力的影响。结果表明,覆盖层地基的参数对防渗墙的应力影响较大,接触面参数的影响不容忽视,其他因素均对防渗墙应力整体影响较小。     

砂卵砾石地基混凝土防渗墙受力变形性态研究

为研究砂卵砾石地基混凝土防渗墙受力变形性态,进行了包含底部柔性接触和刚性接触两种情况的防渗墙室内模型试验,并对两种情况下的模型进行了有限元计算。结果表明,墙底柔性接触时防渗墙应力明显小于墙底刚性接触时的防渗墙应力,其模型顶面沉降则大于墙底刚性接触情况;有限元计算的防渗墙应力及模型顶面沉降规律和试验值规律相似,量值略有差异,说明现有的有限元计算方法能反映防渗墙的应力变形特点,具有一定的合理性,但仍需进一步改进。     

深埋软岩隧道开挖及支护变形特征研究

针对滇中引水工程中磨盘山隧道的深埋软岩段,利用ANSYS建立三维数值模型,通过FLAC~(3D)进行计算,研究了深埋软岩隧道开挖及支护后围岩的变形和破坏特征。结果表明,围岩强度和隧道埋深是影响隧道变形破坏的重要因素。隧道开挖后,应力重分布,隧道前段围岩强度较小,变形总位移、塑性区范围大于后段,在拱腰两侧对称形成两个应力集中区。隧道支护后,有效限制了隧道变形的继续发展,各部位总位移值减小,塑性区范围也得到抑制,拱腰两侧应力集中区向洞壁靠拢,应力分布也变得均匀。     

船坞坞口变截面底板应力及沉降有限元分析

以江苏省某干船坞坞口为例,在考虑了翼墙与底板、底板与地基共同作用以及闸门对水平水压力的传递作用下,采用ABAQUS有限元软件对带翼墙船坞坞口底板进行了三维有限元模拟,分析了变截面底板的最大主应力、Tresca应力及底板沉降位移量。结果表明,闸门关闭时,闸门与翼墙连接处的最大拉应力大于混凝土的抗拉强度;闸门开启和闸门关闭时,船坞坞口底板变截面处的应力区别很大,变截面底板的最大主应力满足混凝土的抗拉强度,但Tresca应力在坞口变截面位置大于混凝土的抗剪强度,底板顶层与底层对应位置的Tresca应力分布基本一致(变截面除外);船坞坞口土体沉降位移较大。可见船坞闸门与翼墙连接处的最大拉应力、底板变截面处的Tresca应力及船坞坞口土体沉降位移应引起足够重视。     

石英云母片岩时效特性及流变参数反分析

某水电站引水隧洞围岩主要为石英云母片岩,具有显著的蠕变特性。结合该水电站试验洞洞壁位移监测结果,分析了洞室开挖后围岩的时空效应,基于位移反分析法,利用自编神经网络计算程序对幂律型流变模型参数A、n、m进行反演,并将获得的测线位移计算值与实测值相对比,以分析参数的合理性。结果表明,洞壁两侧变形最大,边墙次之,顶拱变形最小;反演得到A为6.687 6×10-17、n为1.967 1、m为-0.918 5,且位移计算值与实测值具有较高的吻合度,表明反演参数合理可靠。最后结合流变参数的反演结果,对该工程调压井开挖后支护时间进行探究,研究发现在洞室开挖15d后进行支护是合理的。     

卧式双轮混流式水轮机转轮强度分析

将流体动力学分析软件CFD与有限元软件ANSYS相结合,对挪威Borregarrd Trlandsfoss水电站机组的卧式双轮混流式水轮机转轮在额定工况和最大载荷工况下的强度进行了静力分析,并计算出了其应力和位移分布情况。结果表明,两种工况下,叶片出水边与上冠连接处均出现了非常明显的应力集中;最大等效应力均出现于转轮叶片出水边与上冠连接处,此处易产生疲劳破坏;最大位移均出现于下环处,即对振动较敏感的部位。     

黄壁庄水库副坝塌陷机理分析

为了调查黄壁庄水库副坝频发塌陷事故的原因,从防渗墙槽壁稳定性角度研究了槽壁稳定性与护壁泥浆重度之间的关系,分析了第六次塌陷前的测试试验结果,并在多种因素共同作用下分析了黄壁庄水库副坝的塌陷机理。结果表明,由于护壁泥浆重度小于设计临界重度,使得槽壁失稳;同时泥浆水渗透到周围非饱和土层,引起土层地下水位上升,尤其是坝基下面的粉土层,在冲击成槽的施工振动、地下水位上升、含水率增加等多种因素的作用下逐渐液化,从而造成承载力降低;另外由于事先未发现基岩中存在溶洞,当成槽钻孔揭穿溶洞时,槽体内的护壁泥浆迅速下沉,槽壁的稳定急剧破坏,致使槽壁完全塌陷。