拱坝参数的设计

本文以三心拱为例,根据一些最基本的原始数据,推求出拱坝所有的设计参数,从而可在整体上对拱坝进行优化设计,在短时间内获取合理的设计方案。     

石门子水库拱坝变位分析

针对石门子水库碾压混凝土拱坝垂线监测系统自蓄水以来的观测数据,结合坝体温度实测资料,分析了大坝水平位移及挠度变形,对水库大坝安全性作出评价。     

考虑垂直向变位调整对二滩拱坝应力的影响

应用改进与完善后的ADSC—CK程序,结合二滩拱坝及国内已建拱坝,进行了考虑垂直向变位调整对坝体应力影响的分析,初步得到一些规律,满足了二滩拱坝应力分析的需要,并为拱坝设计提供了有价值的依据。     

二滩水电站拱坝混凝土拟用外加剂初析

一、前言随着科学技术和经济的发展,各部门尤其是水利水电、海港、交通部门对混凝土工程新工艺和新材料的应用提出了更高的要求。其中外加剂也由单一型向多品种多系列高性能型开发,并已广泛应用于各种类型的混凝土中,特别是在大体积坝工混凝土、地下工程泵送浇筑混凝土、轻型和高强混凝土中使用尤为广泛。二滩水电站拱坝坝高240m,合同文件规定:在开工令发布后的91天之内,承包商应向工程师书面提交外加剂生产厂家的名称供工程师审查。本文依据承包商提供并经工程师审查的外加剂生产厂家的资料和拱坝混凝土的具体技术要求,对拟用外加剂进行分析探讨。     

纯拱法计算抛物线拱坝

抛物线拱坝是非圆弧拱坝的一种，本文根据非圆弧拱的特点（在求曲率半径，弧长，倾角等方面与圆拱不同），用纯拱法（分段累计法）具体分析了对称、变截面势力的线拱坝的内力及应力。     

有限元内力法求解拱坝等效应力

提出了拱坝等效应力分析的有限元内力法。该法首先按常规方法建立拱坝及地基在外荷载作用下的有限元平衡方程，求解结点位移和单元应力，然后将坝体分解为拱系和梁系，根据拱和梁的内力平衡条件求解指定截面上的约束内力，并进而求解相应截面上的内力(弯矩、轴力、剪力等)和坝体内任一点的等效应力。文中推导了相应的计算公式，并对典型的圆筒拱坝分析了径向网络尺寸对等效应力计算结果的影响，从而说明了该方法的正确性。     

三河口拱坝初设体型合理性分析

根据三河口双曲拱坝初设体型以及坝址区地形地质条件,建立能够反映坝体混凝土和基岩相互作用的有限元模型,应用Saptis程序和能够反映坝体结构强度特性的多参数屈服模型对整体结构进行了应力应变的弹性和非线性分析,研究了三河口拱坝初设体型的应力情况以及坝体的承载能力.计算结果表明,该体型拱坝应力分布规律符合常规,数值大小符合规范要求,为优化设计以及后期施工建设提供支撑.     

General displacement arch-cantilever element method for stress analysis of arch dam

Based on the general displacement method and the basic hypothesis of the trial load method, a new advanced trial load method, the general displacement arch-cantilever element method, was proposed to derive the transformation relation of displacements and loads between the surface nodes and middle plane nodes. This method considers the nodes on upstream and downstream surfaces of the arch dam to be exit nodes (master nodes), and the middle plane nodes to be slave nodes. According to the derived displacement and load transformation matrices, the equilibrium equation treating the displacement of middle plane nodes as a basic unknown variable is transformed into one that treats the displacement of upstream and downstream nodes as a basic unknown variable. Because the surface nodes have only three degrees of freedom (DOF), this method can be directly coupled with the finite element method (FEM), which is used for foundation simulation to analyze the stress of the arch dam with consideration of dam-foundation interaction. Moreover, using the FEM, the nodal load of the arch dam can be easily obtained. Case studies of a typical cylindrical arch dam and the Wudongde arch dam demonstrate the robustness and feasibility of the proposed method.     

特高拱坝施工及初次蓄水期变形回归模型研究

针对特高拱坝施工及初次蓄水期间的变形特点,在传统模型基础上,增加了初次蓄水坝高因子、初蓄温度因子和初蓄渗流因子,建立了施工及初次蓄水作用下的大坝变形回归模型。通过对某高拱坝初次蓄水期间大坝回归分析可知,新模型拟合精度高,各测点相关系数均在0.99以上。水压分量、温度分量、坝高分量、初蓄及时效分量变化趋势以及在整个径向位移中所占比例符合实际规律,考虑了施工及初次蓄水期间坝体上升、外界温度影响、坝体自身温度变化、初次蓄水及渗流作用、时效等影响,反映了初蓄期间坝体的变形特性。总之,新的大坝变形回归模型能够较好地反映施工及初次蓄水期的各种影响因素,便于分析施工及初次蓄水期坝体的工作性态。     

网格尺寸对拱坝等效应力分析的影响

本文对有限元内力法求解拱坝等效应力分析方法进行了进一步改进。建立了拱梁向应力为直线分布时以上、下游面等效应力为未知量而拱或梁截面上的约束内力为已知量的求解方程，并根据常规的多拱梁应力分布假定及上、下游面已知应力边界条件，导出了上、下游面其余应力分量求解公式。对溪洛渡高拱坝在水压力(含淤砂压力)、温升、温降及自重等荷载作用下不同网格的计算结果表明，拱厚方向采用两层以上单元、拱梁方向网格采用足够精度的网格可得到基本稳定的等效应力结果。     

用多拱梁位移法作拱坝动力分析

为解决用多拱梁分载法进行拱坝动力分析时计算较困难的问题 ,提出用多拱梁位移法作为拱坝动力分析的方法 ,即把拱坝离散为一系列水平向的拱和竖向的梁 ,推导出拱单元、梁单元、基础单元的单元刚度矩阵 ,用子空间迭代法计算拱坝的前n阶自振频率和振型向量 ,然后可计算出地震作用时拱坝的动力荷载及地震引起的拱坝应力。     

基于有限元法对拱坝坝肩动力稳定的分析

拱坝在地震作用下稳定性问题,尤其是拱坝坝肩的抗震稳定性问题关系重大。以大丫口水电站拱坝为例,计算坝肩在地震作用下的稳定安全系数并进行评价分析。这里首先采用有限元时程分析法计算动力作用下的应力值,与静力作用下应力值累加后,与以往不同的是,这里并没有直接利用有限元得出的内力在滑移面进行应力积分,而是通过应力积分法计算坝体对坝肩在建基面处的推力,应用刚体极限平衡法计算抗滑稳定系数并进行分析评价。     

新导线法测定重力拱坝位移设计理论分析与模拟计算

在设计某重力拱坝145监测线的过程中,作者提出了一种新的导线法,来监测重力拱坝坝体的位移。文章介绍了该导线法的布设与观测方案;导线法的点位误差——精度分析;导线法的偶然误差在待定参数及其函数上的分布规律——主分量分析;导线法在给定误差概率下,通过统计检验所能发现各点(坝段)径向位移的下界值——灵敏度分析。用数学模型扭曲法对该导线法进行了仿真试验研究,进一步检验了上述分析结果的准确性,从而保证了位移监测设计的严密性、预见性和实用性。作者试图将近代工程测量控制网的理论和方法、应用于变形监测网的设计,为推动变形监测系统设计理论的发展作了一点尝试。     

用水体位移有限元分析拱坝与水库的相互作用

从水体基本方程出发，建立坝体与库水动力耦合的有限元法分析模型。全面分析二滩双曲拱坝与库水系统的相互作用，并与其它方法进行比较。     

基于动接触力法的拱坝坝肩抗震稳定有限元分析

本文提出了应用基于动接触力方法的显式有限元技术进行拱坝坝肩抗震稳定分析的新思路，给出了相关公式。新的分析方法，将坝肩岩体、地基、坝体和库水作为一个统一体系进行动力分析计算，能有效地考虑坝肩可能滑动块体与坝体的动力相互作用，较真实地反映拱坝和坝肩受到地震作用的实际状态，并对小湾拱坝坝肩震稳定进行了分析研究。结果表明：在设计正常水位情况，小湾拱坝的地震作用超载安全系数约为1.3；在设计地震作用下，小湾拱坝的“降强安全系数”仅为2.58，而仅考虑静载作用时，即使以拱坝坝端应力不超过静态抗拉强度作为达到极限状态的工程判别定量标准，其坝肩的静态“降强安全系数”也高达4.0以上。因此，地震的作用使安全系数有较大降低。小湾拱坝坝肩抗震稳定是安全的，但安全裕度不高。     

土石坝工程的拱效应分析

通过分析拱效应的成因,利用有限元软件,结合接触理论对内摩擦角和粘聚力对土石坝心墙拱效应的影响做了分析,验证了前人的结论。