地震作用下心墙堆石坝动力响应分析

以西部地区某心墙堆石坝工程为例,在对大坝进行三维非线性静力分析的基础上,采用非线性动力有限元 法对心墙堆石坝在地震作用下的响应做了数值分析研究,获得了坝体动应力、动位移、加速度等分布规律,并评 价了土石坝的抗震安全性,为工程设计提供了参考依据。     

海马箐水库粘土心墙堆石坝渗流稳定有限元分析

为同时考虑粘土心墙堆石坝渗流场和应力场耦合作用,以海马箐水库工程粘土心墙堆石坝为例,采用有限单元法计算了正常蓄水位时坝体位移、应力特性及渗流时坝体边坡稳定性。结果表明,大坝在正常蓄水位下不会出现渗透破坏,心墙坝的应力〖CD1〗应变符合一般规律,坝体的应力和变形性态基本良好;在稳定渗流作用下,上、下游坝坡稳定,抗滑稳定安全系数均满足规范要求。     

张峰斜心墙堆石坝应力应变静动力有限元分析

针对张峰水库地质条件复杂、覆盖层含有软弱夹层的问题,采用三维静动力有限元法,基于邓肯—张非线性弹性模型和修正的哈定—德涅维奇模型,模拟了张峰水库粘土斜心墙堆石坝在竣工期、运行期的应力应变情况,得出了应力应变的分布规律.结果表明,备工况下的坝坡安全系数均大于规范允许值,坝基软弱夹层不影响大坝的稳定安全性;竣工期坝体最大沉降位移为33 cm(约为最大坝高的0.46％),运行期最大水平向位移为31.6 cm;竣工期和运行期坝体内部应力水平均小于1.     

车辆荷载作用下堆石坝动力响应分析

针对某堆石坝坝顶通车对大坝造成的影响问题,对加固后的大坝进行坝体通车荷载作用下的动力响应分析,研究了坝体在最危险水位组合下,不同车重、不同车速的多车辆荷载作用下的动拉应力、动压应力、动剪应力以及动荷载引起的永久变形的分布及变化规律,并根据动应力计算结果,建立了车重、车速与动力响应之间的关系。结果表明,随着车重的增加,灌浆区动主拉应力呈线性增长趋势,且随着车速的增加,灌浆区动主拉应力也呈线性增长趋势。结合灌浆条件的抗拉强度,根据拟合关系,反算得出允许通车的最大车重和最大车速为4.13 t和24.44 km/h,考虑安全裕度,建议坝顶通车限制车重和限制车速为3.44 t、20 km/h。     

基于GPR-ARIMA-GA模型的高粘土心墙堆石坝参数反演分析

以某粘土心墙坝为例,提出了基于GPR-ARIMA-GA模型结合有限单元法反演高粘土心墙堆石坝材料参数的方法,利用高斯过程回归非线性模型(GPR)来表征材料参数与坝体沉降量之间非线性关系,从而在搜寻真实坝体材料参数时减少了有限元程序样本计算次数,提高了反演效率;为进一步提高GPR拟合精度,提出应用ARIMA模型对拟合误差...     

粘土心墙堆石坝应力应变有限元数值分析

采用平面应变有限元方法模拟分析了老君山粘土心墙堆石坝施工、蓄水过程中的应力应变,应用邓肯—张E-B非线性本构模型模拟粘土心墙、坝壳、反滤层材料,分级加载模拟了坝体的施工和蓄水过程。计算结果表明,加强施工填筑管理能确保大坝安全可靠。     

高心墙堆石坝应力应变分析

采用多种本构模型分别对300 m级高心墙堆石坝进行三维有限元计算,分析了本构模型、心墙和坝壳的弹性模量对坝体应力变形及拱效应的影响.结果表明,坝体变形及拱效应规律相近且符合一般规律,具有较高的参考价值.     

某沥青混凝土心墙堆石坝变形特性分析

高坝大库水电站中沥青混凝土心墙堆石坝所处地形地质环境复杂、心墙单薄、荷载大、应力水平高以及大坝渗流与变形机理复杂,因而大坝的运行安全掌控与评价难度很大。为此,结合已建的某高沥青心墙堆石坝工程,研究原型观测特性及三维应力变形规律,并将数值模拟结果与原型观测数据进行比较。结果表明,坝体最大沉降为1.56m,发生在约为坝体1/2高程处,最大沉降约为坝高的1.2%;大坝变形特性符合心墙堆石坝变形的一般规律,大坝右岸沉降变形较左岸大,整体而言,大坝变形趋于稳定,数值模拟与原型观测数据基本一致。     

堆石坝坝顶行车二维动力响应分析

为了验证面板堆石坝坝顶通车的可行性,采用大型非线性有限元软件ABAQUS,对通车荷载作用下的堆石坝坝顶（帷幕灌浆加固后的）动力响应进行了分析,研究了坝体在不同水位、不同车速条件下的大坝动力响应规律,并分析了灌浆区材料的敏感性。结果表明,在相同水位条件下,灌浆区的动应力随车速的增大而增大;帷幕灌浆区的最大动主拉应力随灌浆区材料强度的降低而减小;在一定车速条件下,堆石坝坝顶通车对坝体产生的变形很小,产生的动主拉应力不足以使灌浆区产生裂缝,说明堆石坝坝顶通车的方案是可行的。     

金佛山沥青混凝土心墙堆石坝地震反应三维有限元分析

针对金佛山沥青混凝土心墙堆石坝的特点,采用三维非线性动力有限元法进行了地震动力反应分析,重点研究了坝体在地震荷载作用下的加速度、动应力、地震永久变形的变化规律和分布。结果表明,加速度在坝顶附近达到最大值,存在明显的鞭梢效应;动应力在坝体分布较均匀;坝体永久变形不大。可见大坝整体抗震性能较好,满足给定地震作用下的抗震安全性要求。     

混凝土面板堆石坝坝顶道路通车限制计算分析

为分析大坝坝顶道路通车对坝体及帷幕灌浆区的影响,在四种不同灌浆方案下,分析了坝顶道路行车条件下的大坝动力响应情况,坝体在车辆动荷载作用下不同灌浆面积时的动拉应力,以及动荷载引起的大坝永久变形分布及变化规律,并根据坝体在车辆荷载作用下的动力响应,探讨了车重、车速与动应力之间的关系。分析结果表明,在坝顶道路行车条件下,灌浆区的最大动主应力随灌浆区面积的增大逐渐减小,说明灌浆区面积越大对通车越有利;各灌浆方案下的坝体变形均较小,且变形分布均匀,未出现位移集中区;灌浆区动主拉应力随车重的增加基本呈线性增长;在坝高1/3范围内及以下全部灌浆时,坝顶路面车辆间距为10m,车速为20km/h时,建议通车车重不超过4.38t,限高1.90m。研究成果为工程实践提供了参考依据。     

水布垭大坝面板在强地震作用下的非线性有限元分析

采用非线性动态显式有限元方法,对清江水布垭面板堆石坝在地震作用下的动态响应进行了计算分析,指出了混凝土面板在地震波作用下的应力水平和应力分布特点,预测了混凝土面板在地震发生后的结构完整性,计算经果表明,地震波作用下该坝混凝土面板强度满足设计安全要求。     

堆石坝面板表面裂缝影响因素的有限元数值分析

利用有限元计算法分析了膨胀剂、表面覆盖、水泥水化热、浇筑温度以及接触传热等因素对堆石坝面板表面应力的影响，详细阐述了混凝土表面应力的产生机理，为有效抑制表面裂缝的产生应加强保温保温措施。     

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。     

金平沥青混凝土心墙堆石坝三维有限元数值分析

采用三维数值计算方法对金平沥青混凝土心墙堆石坝进行了仿真分析。计算中采用Duncan-ChangE-B双曲线模型作为大坝堆石体及沥青混凝土心墙的本构模型,并根据施工进度模拟大坝的施工、蓄水过程。分析了不同工况下堆石体及沥青混凝土心墙的应力变形。根据计算分析可得结论:金平沥青混凝土心墙堆石坝其堆石体的材料强度满足要求,不会被剪坏;大坝内沥青混凝土心墙发生水力劈裂的可能性不大;心墙的稳定性能够满足规范要求等。