混凝土拱坝坝肩抗滑稳定三维非线性有限元分析

拱坝坝肩的稳定是保障拱坝安全的关键因素之一。目前,拱坝坝肩稳定分析多采用刚体极限平衡法,该法不能考虑岩体的弹塑性变形,也不能模拟岩体构造的复杂性,所以就不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及坝体与基岩的整体作用效果。从材料的弹塑性理论出发,应用三维非线性有限元法对坝体和坝肩岩体抗滑稳定进行分析。通过对具体工程模型的计算分析,分别以荷载突变和材料强度逐渐降低两种方式对坝肩岩体抗滑安全稳定给予评价。工程分析成果表明:非线性有限元法是进行拱坝及坝肩稳定分析的一种有效方法,能充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应。     

基于非线性有限元法的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析

高拱坝的安全性在很大程度上依赖于坝肩岩体的稳定性,目前在设计中,高拱坝坝肩岩体稳定性分析方法主要是刚体极限平衡法,但该法不能考虑岩体的应力-应变关系,不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及拱坝与坝肩岩体的相互作用效应。本文从摩擦理论和矢量几何出发,导出了三维可能滑体的抗滑稳定安全系数计算公式,并通过等参逆变换的方法,将非线性有限元法的计算成果纳入到所建立的公式中,形成了“基于非线性有限元的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析方法“。具体工程的应用成果表明,所给出的基于非线性有限元的坝肩岩体抗滑稳定分析方法充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应,是进行高拱坝坝肩岩体稳定性分析的一种有效方法。     

复杂地质条件下坝肩抗滑稳定计算及处理设计

五嘎冲拱坝右坝肩为缓倾下游偏河床的卸荷岩体,坝肩发育较大规模裂隙影响坝肩抗滑稳定。结合坝肩地质条件进行多种抗滑模式分析,参考重力坝基础深层抗滑稳定模式的双滑面计算方法,对复杂滑动面抗滑进行计算,为坝肩处理提供依据。本工程地质条件复杂,计算模式和处理措施多样,以期能为类似工程提供借鉴。     

龙桥水电站拱坝坝肩稳定分析与基础处理

采用刚体极限平衡法和三维有限单元法进行了坝肩稳定分析,左坝肩抗滑稳定不满足规范要求,为此设混凝土抗剪置换洞塞和混凝土支墩加固处理左坝肩RS2夹层、利用灌浆及排水幕降低扬压力。此方案稳妥且经济,施工方便,可供类似工程参考。     

溪洛渡高拱坝坝肩(基)稳定性的三维非线性有限元分析

在细致模拟溪洛渡高拱坝坝址区层间层内错动带空间展布和连通特征的基础上,采用三维非线性有限单元法,定量分析了坝肩岩体变形和超载破坏规律,并用点安全度、超载及综合安全系数评价坝肩岩体稳定性。结果表明:坝肩整体刚度好,承载能力强;坝肩岩体正常蓄水超载安全系数为6.0,综合安全系数为4.8,满足整体抗滑稳定安全要求。     

桑浪水库拱坝坝肩抗滑稳定分析

拱坝坝肩的稳定性是整个拱坝整体稳定性的关键,坝肩岩体的复杂性决定了坝肩的稳定分析是比较复杂的。因此,在对拱坝坝肩进行抗滑稳定分析的过程中,必须加强对坝肩地质情况的调查,在全面掌握坝肩地质情况的基础上做好坝肩抗滑稳定性分析。主要阐述了桑浪水库拱坝坝肩抗滑稳定分析。     

拱坝应力变形及坝肩稳定分析

针对拱坝坝肩岩体稳定分析这一重点问题,文中基于某双曲拱坝,通过ANSYS建立非线性有限元接触分析模型,对两岸坝肩岩基中不连续结构面的非线性接触行为进行数值模拟.在计算分析坝体静力工况下的拱坝应力、位移分布规律基础上,分别采用刚体极限平衡法、超载法和降强法对拱坝坝肩进行了抗滑稳定分析,均论证了该拱坝坝肩是稳定的,研究成果可为拱坝坝肩稳定分析提供参考.     

拱坝坝肩抗滑岩体遭破坏后的抗滑稳定复核计算分析

本文以桑郎水库工程为实例,通过平面及空间两种计算方法对坝肩抗滑岩体遭超挖破坏后的抗滑稳定安全系数进行计算分析,提出在现行水利行业标准及规范下,拱坝设计过程中坝肩抗滑稳定安全系数富余度的一些看法,供水利水电工程大坝设计参考。     

基于坝—岩基—水耦合解析的坝肩动力稳定分析

为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的分析方法。以某拱坝工程为实例,应用耦合三维有限元方法计算了拱坝及滑裂面应力分布,采用有限单元法和刚体极限平衡法,计算了坝肩各处的抗滑稳定安全系数。结果表明:最大拱向应力、梁向应力均出现在下游面,分别为1.43 MPa、1.50 MPa,在材料可承受的范围内。通过有限元法计算得到的拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全系数为2.78~3.23,通过刚体极限平衡法计算的抗滑稳定安全系数为2.89~3.43,两者相差很小,说明该计算方法是有效的。研究成果可为拱坝坝肩抗滑稳定分析提供参考。     

基于白山泄洪消能雾化防护工程对大坝坝基抗滑稳定的影响

白山拱坝的坝肩稳定一直是学术界多年来关注的焦点。由于白山水电站枢纽工程三期工程的扩建及水垫塘的修建,削弱了大坝坝基的尾部抗力岩石,影响了白山大坝的坝肩抗滑稳定。文章重点分析了水垫塘的修建所引发的白山大坝坝肩抗滑稳定问题。     

紧水滩拱坝坝肩稳定分析与处理的几个问题

紧水滩工程是我国首批建成的百米以上双曲薄拱坝，对坝岩岩体要求较高。分析中采用了三维有限元和刚体平衡法以及坚岩包络线法等。坝肩岩体断裂发育，研究中采用了滑型的组合分析与相应的稳定计算，对坝肩稳定进行了不确定因素的敏感性分析。坝肩岩体处理中确定以保护与强为主的原则，施工简单可靠，效果较明显。     

基于非线性有限元法的混凝土拱坝稳定特性分析

由混凝土拱坝的受力特点可以看出,其稳定性主要是依靠坝肩两岸岩体来维持,因此,坝肩岩体的稳定直接关系到拱坝的正常运行与安全,是拱坝设计中较为关注的问题之一。文章结合某实际工程,以大型分析软件ANSYS为平台,以某混凝土拱坝和地形整体为研究对象,针对同一模型,采用超载系数法、强度储备系数法等从不同角度分析坝体结构的稳定性。通过非线性有限元计算分析得出,在不同超载荷载作用下裂缝首先沿坝基面向坝高方向发展,同时坝踵区的裂缝沿坝体坝厚方向扩展,最终趋于稳定。随着强度储备系数的增大,拱坝抗滑稳定安全系数随之逐渐减小,基本呈现线性发展。同时,坝体位移也基本呈线性分布规律,但是,当接近临界抗滑稳定安全系数时,坝体位移明显表现为非线性发展趋势。该稳定分析为充分了解拱坝的结构安全度提供计算依据。     

三里坪水电站碾压混凝土双曲拱坝设计

针对三里坪大坝复杂的坝基地质条件,选择了合理的拱坝建基面和体形设计方案。通过综合比较3种拱形的安全性和工程量,确定了对数螺旋型双曲拱坝作为大坝拱形。根据坝体应力分析结果对坝体混凝土进行了分区。为了保证拱坝坝肩的抗滑稳定性,并满足拱坝的变形要求,采取了抗剪洞和置换洞等综合措施进行处理。三维非线性分析表明,处理后的大坝整体安全度有较大提高,运行安全得到保障。     

三次样条线型拱坝体形优化设计

本文以拱坝拱圈线型值点坐标、拱端厚度和半中心角为体形参数给出了三次样条线型拱圈的构造方法，并给出了三次样条拱轴线的保凸条件；以拱冠梁和拱圈体形参数为设计变量，建立了三次样条线型拱坝体形优化设计模型。以某拟建拱坝体形优化设计为例，采用有限元等效应力描述应力约束条件，利用加速微种群遗传算法求解。计算结果表明，三次样条线型拱坝优化体形比设计部门经过优化提出的抛物线体形坝体体积减小了58.4万m3，说明三次样条线型拱坝体形的优越性。     

双河拱坝坝肩稳定分析

采用坝肩抗滑稳定安全系数的有限元迭代法,通过三维有限元计算,研究了双河拱坝坝肩岩体的稳定性,得到坝肩岩体的抗剪安全系数,在此基础上,进一步分析加固后的坝肩稳定性。     

拱坝坝肩抗震稳定分析

高拱坝坝肩抗震稳定分析是建于地震高烈度区的高拱坝抗震设计的关键课题之一。本文将传统的用于块体稳定分析的刚体极限平衡方法和有限元计算分析相结合，求解拱坝坝肩抗震稳定问题。具体作法是：有限元网格剖分时，尽可能布置有限元节点于拱坝坝肩的可能滑动块体表面。完成有限元静动力分析后，将块体表面各节点的静动应力进行积分，求出块体拱推力、作用于块体上的地震荷载等，然后由刚体极限平衡法求拱坝坝肩抗震稳定安全系数。上述方法的特点是能充分利用有限元和刚体极限平衡两种分析方法的优点，可以提供安全系数时程曲线，安全系数的定义与现行规范一致，易为设计人员所接受。     

万家寨水利枢纽岸坡坝段稳定与应力分析

万家寨水利枢纽拦河坝轴线处河道断面呈偏宽“Ｕ”字形，坝型为直线半整体式重力坝。由于两岸边坡陡峻，岸高在１００ｍ以上，存在高边坡坝段的稳定及应力问题。在设计中先后进行了坝体三维模型试验，采用刚体极限平衡法，拱梁分载法，有限元分析法进行分析计算，得出的结论是：边坡坝段之间与河床坝段之间采用半整体式为连接为宜；边坡坝段之间的并缝高分别为９４８ｍ，９４０ｍ，岸坡坝段与河床坝段之间在９１５ｍ高程并缝；燕缝水