弹性理论法计算Hardfill坝坝体应力

为清楚地描述Hardfill坝的坝体应力分布情况,运用弹性理论法推导了Hardfill坝在自重、上游水压力及扬压力等主要荷载作用下的坝体应力计算公式.基于无限楔体的标准解,利用圣维南原理和迭加法推导出Hardfill坝在自重及水压力下的应力计算公式;并在辛克维兹所解决的三角形渗透压力所引起的坝体应力问题的基础上,推导Hardfill坝在渗透压力作用下的应力计算方法.通过与有限元法计算结果的比较,验证了弹性理论公式对Hard-fill坝坝体应力分布描述的可靠性.     

Hardfill坝渗流场数值分析

根据渗流计算理论并利用有限元计算方法,着重研究Hardfill坝在不同透水性坝基下的渗流场规律,并将其与设置各种不同防渗排水措施后的Hardfill坝渗流场规律进行比较,以便确定合理的防渗排水体系.通过变化坝基的渗透系数模拟各种不同透水性坝基.将计算结果整理成流网图和特征点渗透坡降图,为整体把握Hardfill坝的渗流特性和Hardfill坝的进一步研究工作打下基础.     

基于不同地基条件下Hardfill坝的破坏模式及稳定性研究 (研究生论坛）

Hardfill坝是一种介于重力坝与土石坝之间的新坝型,坝体结构特性较好,整体应力水平较低,应力集中不明显,但是Hardfill坝对于地基的适应能力如何还有待了解,所以对其在不同地基条件上的结构破坏模式与稳定性的研究很有必要。本文采用地质力学破坏模型试验和有限元计算,针对在外荷载作用下Hardfill坝在均质地基以及含有复杂结构面的地基上的破坏模式及其稳定性开展研究。结果显示：在均质地基上Hardfill坝由坝踵首先开裂,并沿着建基面一直贯通直至坝趾处发生整体失稳,超载安全系数较大;在含有软弱结构面的复杂地基上的坝与地基主要在软弱结构面出现塑性破坏,最终沿软弱结构面发生滑动失稳,稳定安全度相对于均质地基较弱。     

Hardfill坝与重力坝结构特性对比分析

摘 要：Hardfill坝是一种介于重力坝与土石坝之间的新坝型,其基本剖面为对称梯形,上游设防渗层,采用一种称为Hardfill的低强度材料通仓碾压填筑。为了解Hardfill坝的结构安全性能,以重力坝作为参照,运用结构模型试验方法,结合有限元数值模拟,对Hardfill坝的应力和变形进行研究,分析其结构方面的特点及优势。研究结果表明：Hardfill坝在各种工况下均有良好的工作性能,坝体以压应力为主,整体应力水平较重力坝低,应力梯度较小,且基本沿剖面中心线呈对称分布,无明显应力集中。在相同超载倍数下,Hardfill坝坝体变位较重力坝小。对比表明,Hardfill坝极限承载能力强,超载系数大,坝体应力分布均匀,是一种高安全性的坝型。     

Hardfill坝结构破坏模式与设计准则初探

根据Hardfill坝的特点与设计理念,提出其可能的大坝结构破坏模式,并针对3组不同性质的Hardfill材料及3组不同的坝体剖面进行计算检验,初步总结出Hardfill坝的结构设计准则.研究表明:Hardfill坝可能发生沿坝基面等软弱面的整体失稳破坏、坝坡失稳破坏及坝体或坝基局部的应力破坏;其破坏过程为剪切屈服区自坝趾开始,并沿坝基面向上游扩展,从而导致大坝整体失稳,坝趾为坝体整体安全度的薄弱区.在设计中应确保大坝在不同荷载条件下整体与局部的抗滑稳定性、坝体及坝基应力安全性,并且可将坝趾区是否达到破坏的临界状态作为评价大坝的整体安全度的准则.     

Hardfill坝与重力坝结构特性对比分析

Hardfill坝是一种介于重力坝与土石坝之间的新坝型,其基本剖面为对称梯形,上游设防渗层,采用一种称为Hardfill的低强度材料通仓碾压填筑。为了解Hardfill坝的结构安全性能,以重力坝作为参照,运用结构模型试验方法,结合有限元数值模拟,对Hardfill坝的应力和变形进行研究,分析其结构方面的特点及优势。研究结果表明:Hardfill坝在各种工况下均有良好的工作性能,坝体以压应力为主,整体应力水平较重力坝低,应力梯度较小,且基本沿剖面中心线呈对称分布,无明显应力集中。在相同超载倍数下,Hardfill坝坝体变位较重力坝小。对比表明,Hardfill坝极限承载能力强,超载系数大,坝体应力分布均匀,是一种高安全性的坝型。     

柱下独立矩形基础基底压力取值的讨论

在工程实际中,当基础尺寸较小时,基底压力可当作直线分布,按材料力学公式简化计算.当计算基底出现拉应力时,基础便与地基局部脱开产生基底压力重分布.许多计算程序简单地以按材料力学公式计算的基底最小压力不小于零作为计算基底面积的控制条件,是不合理的.通过讨论明确地基承载力计算时基础底面在一定条件下可以出现拉应力,并且说明基础底面是否允许出现拉应力应具体情况具体分析,同时给出基础底面与地基土之间拉应力区面积的合理取值及相应基底最大压力的计算方法.     

飞机荷载作用下机场跑道地基土附加应力分析

基于轴对称荷载作用下层状弹性理论得到了垂直圆形均布荷载作用下分层地基的解析解,并编写了相应的计算程序,分析了道面刚度对地基附加应力的影响以及单轮及多轮荷载作用下地基土附加应力分布。结果表明：道面结构层刚度对浅层地基附加应力大小影响较大,随深度增大其影响逐渐减小;多轮荷载作用下地基土附加应力会发生叠加,飞机荷载的横向影响范围约为中线两侧15m。此分析方法可为跑道的沉降及基础设计提供参考。     

强厚度横观各向同性地基板的精确解

基于三维弹性力学的基本方程,抛弃任何有关应力或位移模式的人为假定,建立横观各向同性地基板的状态方程,给出薄的、中等厚度的以及强厚度的地基板的状态方程解析解。此解计及5个弹性常数,并能求出地基反力。数值结果和SAP5有限元解进行了对比。     

复合地基承载力深度修正研究

目的 提出一种简单适用的复合地基承载力深度修正方法和修正参数.方法 通过对复合地基的不同分类,研究加固体的工作机理和复合地基的破坏特征,探讨复合地基承载力的影响因素和深度修正相关问题.对散体桩复合地基采用Plaxis有限元软件进行数值模拟分析验证.结果 散体桩单桩承载力的发挥受桩周土的应力水平约束,复合地基承载力深度修正可按桩体和地基土分别进行,桩体部分深度修正系数为土层的被动土压力系数与桩体材料被动土压力系数的乘积的1/4.结论 散体材料桩复合地基承载力的深度修正包含桩体修正和桩周土修正两部分,刚性桩、柔性桩宜只对桩周土进行修正.复合地基承载力深度修正系数可根据已有规范取值,深度修正可按照笔者推导出的公式计算.     

库水-重力坝-无限地基系统地震响应分析

为了分析库水以及无限地基辐射阻尼对库水-重力坝-无限地基系统的地震响应影响,通过比例边界有限元法、有限元法以及无限单元法计算了库水-重力坝-无限地基系统的响应.基于SBFEM计算上游坝面库水压力,利用无限单元法分析无限地基辐射阻尼的影响,以Koyna重力坝为研究对象,给出了重力坝在不同地基弹性模量条件下地震位移时程以及应力的响应,随着地基弹性模量的增加,坝体响应增加.与无质量地基模型的计算结果进行对比,考虑无限地基辐射阻尼的计算结果较小.     

浙江省门溪水库拱坝结构应力分析

采用有限元法对浙江省门溪水库拱坝坝体内部结构应力进行分析,并采用有限元等效应力法对坝体和坝基(坝肩)接触部位应力进行复核分析结果表明,采用有限元等效应力法由于消除了坝体和坝基(坝肩)接触部位的应力集中现象,计算得到的坝体最大主拉和主压应力均在规范容许范围之内,可为大坝安全评价提供参考.     

夹层坝基应力和稳定问题的平面非线性有限元分析

本文用平面非线性有限元法分析有软弱夹层的复杂岩基上混凝土坝坝体和坝基的应力和稳定问题,并编写有相应的计算程序。块体采用四结点等参数单元,软弱结构面则采用古德曼节理单元,并引入三结点的节理单元以模拟软弱结构面的尖灭端点。用初应力法作非线性迭代运算。剪切破坏判别采用莫尔—库仓准则。可以计算均质及复杂岩基上坝体、坝基的应力和位移以及破坏区的范围;还可模拟超载加荷,分析坝基的抗滑稳定性;同样可用于地下洞室围岩应力、位移和稳定的计算。     

软岩地基上修建重力坝的探讨

结合黄河上某水利枢纽坝址区的地质情况,讨论在软岩地基上,尤其是有软弱夹层存在的岩石地基上修建重力坝可以考虑采取的几种方案.选取几个设计工况,对方案2的断面形式分别采用材料力学法和有限元法进行应力计算,在坝体表面和内部均未出现较大拉应力,满足设计要求.     

基于损伤本构关系的高拱坝安全度评价方法

基于损伤本构关系的非线性有限元能较为精确地模拟拱坝的实际工作性态,主要依据大坝的变形和应力分布及大小、损伤破坏情况等对坝体安全进行评价.但也存在一些问题,如以建基面相对损伤面积作为控制指标时,要先确定建基面的容许损伤范围.在介绍了损伤本构关系的基础上,提出了以大坝整体刚度不改变为基准的建基面容许相对损伤面积确定方法,为损伤本构关系用于高拱坝安全度评价的控制标准提供了一个新的思路,并以溪洛渡高拱坝为例进行了计算.     

锦屏双曲拱坝整体稳定分析

锦屏双曲拱坝设计坝高 30 5m ,其坝址河谷呈V形 ,有良好的建坝条件 .但基础左坝肩存在断层、低波速带及深部裂隙等地质缺陷 ,成为此工程的隐患 .能否处理及如何处理左坝肩成为在此坝址建坝的关键因素 .本文利用三维非线形有限元程序进行计算分析 ,分别单独考虑各种地质缺陷及其组合对坝体及基础应力位移的影响 ,找到最不利的控制因素 ,针对其提出加固处理方法并加以验证 .利用大坝超载分析寻求破坏面 ,从而得出破坏的极限荷载 .最终证明了在此坝址建坝的可行性 .     

小湾水电站坝区渗流场与应力场耦合分析

采用岩体渗流场与应力场耦合分析的多重裂隙网络模型,对小湾水电站坝区建坝蓄水后的渗流场与应力场进行了三维有限元分析与计算。计算结果可知,建坝蓄水使坝区渗流场的补给关系发生变化,且使大坝附近的坝基岩体竖向有效应力增大,也使坝肩岩体的拉应力增大。     

波浪作用下弹性海洋地基的动力反应

基于平面应变条件下的广义Biot理论，提出波浪直接作用下弹性海洋地基有限元分析方法。所提方法能够解决以往弹性海床解析法或各种形式的数值方法无法处理的、包含复杂边界条件的实际工况。以不透水基础下海洋地基为例，分析基础对超静孔隙水压力和有效应力的影响范围与影响程度。     

某面板堆石坝应力及变形的有限元分析

基于邓肯-张E-B模型,建立了某面板堆石坝的有限元计算模型,获得了施工期、正常蓄水期和水位骤降期的坝体、面板应力及变形的分布和变化规律.结果表明:该混凝土面板堆石坝的坝体应力及变形性状正常,变形值在可接受范围内;坝体发生剪切破坏的可能性较小;趾板下覆的坝基较小范围内,存在应力集中和小主应力方向受拉的现象;库水位的大幅度变化对面板的挠度影响明显;坝基中断层只是对坝基的应力分布形态有影响,对坝体的应力变形影响微弱.     

漫湾电站坝体应力场的有限元研究

基于漫湾电站坝体原型观测实测点处的应力-应变关系，应用有限元基本原理，建立了漫湾电站坝体的有限元分析模型，利用大型有限元分析软件ANSYS对该坝体的应力场进行求解，求得了电站坝体在外载荷作用下的应力分布情况。研究结果表明，在电站坝体的坝趾和坝踵中，存在着应力集中现象。