水布垭水电站面板堆石坝应力变形分析

水布垭水电站面板堆石坝是当前世界上最高的混凝土面板坝,在设计和施工等方面尚缺乏经验,为此在“九五”攻关中,对其中的关键技术问题进行了科学研究。在计算分析方面,采用不同的计算模型对200m级面板坝施工,蓄水全过程进行了仿真计算,研究其应力变形规律;研究探索了特殊边界,堆石体流变特性等问题,并提出了改善面板坝应力,变形的工程措施。在高面板坝三维有限元计算中引入了堆石体流变特性,初步探讨了堆石体流变对高混凝土面板坝应力变形的影响;提出了耦合薄层单元和三维非线性摩擦接触单元,对非线性K－G模型进行了改进,采用多种模型对水布垭工程面板坝进行了二维,三维仿真计算,从技术上论证了该方案的可行性。     

水布垭面板堆石坝流变初步分析

工程实践表明,堆石体的变形除与应力有关外,还与时间有关,即堆石体具有流变性;进行计入时间效应的应力应变分析,将有助于人们更加全面了解面板堆石坝的性态.运用神经网络技术,通过对西北口面板坝的反馈分析获得了堆石体流变参数,并用于水布垭面板坝流变分析.结果表明,用神经网络技术对已建面板坝长期实测资料进行反馈分析是可行的;水布垭流变分析虽然仅是初步的,但其结果是比较合理的.堆石体流变对水布垭面板坝应力变形状态有一定的影响.     

江坪河面板堆石坝二期面板浇筑方案研究

为使江坪河混凝土面板堆石坝二期面板浇筑方案的最优,确保工程施工质量和安全运行,通过采用面板子模型法对大坝的应力应变进行数值分析,经二期面板顶部高程和浇筑时机的多方案敏感性研究,得出最利于控制面板应力变形的方案,为江坪河面板坝的设计与施工提供了依据。     

堆石材料对牛牛面板坝应力变形的敏感性分析

采用不同的堆石材料参数用三维非线性有限单元法对牛牛混凝土面板堆石坝施工期和蓄水期的应力、变形进行了敏感性分析,提出了该坝进一步优化设计的建议。     

水布垭面板堆石坝施工期沉降变形分析

面板坝坝体的沉降和变形影响着混凝土面板的应力和变形,进而影响坝体的安全,高面板坝更是如此.通过对水布垭面板堆石坝在二期面板浇注前的坝体实测沉降结果与计算预测结果以及其它已建高面板坝观测结果比较,得到了高面板堆石坝施工期坝体沉降变形的一般规律.本结论对高面板堆石坝结构设计有参考作用,同时也证明了水布垭面板坝设计理念和施工方法的合理性.     

水布垭面板堆石坝坝体分区优化有限元分析

采用三维弹塑性数值分析的方法，对水布垭面板堆石坝坝体主堆石和次堆石分区进行方案比较和优化分析。三维弹塑性有限元计算分析表明：将主次堆石区分界线移到上游侧，坝体应力、变形、面板应力、变形以及接缝的位移并不产生显的增加，面板坝处于安全状态。水布垭面板堆石坝主次堆石分界线偏向上游的优化方案在技术上是可行的。     

有限元在水布垭面板堆石坝设计中的应用

在水布垭面板堆石坝设计中，应用有限元对不同坝轴线、趾板线条件下大坝施工期与蓄水期的应力、变形状态进行了分析比较，并对开挖料利用、堆石体流变、趾板及大坝开挖形式、局部微地形改造、面板脱空以及河床覆盖层等问题进行了分析研究，为设计决策提供必要的技术参数，取得了较好的效果．     

水布垭高面板堆石坝堆石体压实密度的研究

 水布垭砼面板堆石坝，坝高233m，系当今世界同类坝型中最高的坝。面板堆石坝的设计以坝体和面板所产生的变形量为控制条件；堆石体高密实度和低孔隙率是减小坝体和面板变形的关键。通过水布垭面板堆石坝的现场填筑碾压试验，获得了合适的施工碾压参数，从而确保堆石体的高密实度。     

天生桥混凝土面板堆石坝原型观测资料反馈分析

利用天生桥混凝土面板堆石坝有关的实测资料进行反馈分析，得出三种筑坝石料的流变参数、接触面单元模型参数和混凝土面板的弹性模量，采用考虑流变后的“南水”双屈服面弹塑性模型，对坝体的施工和蓄水全过程运行计算，预测２０００年底高水位情况下今后坝体和面板的应力变形性状。     

水布垭大坝安全监测设计与新型仪器应用

水布垭混凝土面板堆石坝最大坝高233 m,在设计、施工等方面均存在超常规的技术问题,无先例和经验可借鉴.为此,针对水布垭地形、地质条件和建坝材料的特点,将水布垭堆石坝混凝土面板应力变形分析作为专题,列入了国家"九五"科技攻关项目.研究表明,高面板坝可能存在的主要问题是:坝体变形大导致接缝张开、止水失效或面板断裂而造成大量漏水,影响大坝及水库的正常运行.     

砂卵砾石层作为混凝土面板堆石坝坝基探讨

目前在建的水布垭混凝土面板堆石坝最大坝高233 m,居世界首位.河床天然砂卵砾石层能否作为超高面板坝坝基是该工程的关键技术问题之一.超高面板坝利用砂卵砾石层作为大坝坝基国内尚无工程先例,天生桥(178 m)等高面板坝对砂卵砾石层都作了挖除处理.水布垭运用综合勘察手段,查清了砂卵砾石层地质结构特征、工程地质特性,认为砂卵砾石层经过强夯加固处理后,可以部分作为大坝坝基.水布垭工程利用砂卵砾石层作为超高面板坝坝基,取得了明显的经济和工程效益;同时将为其它高面板坝在坝基利用方面提供借鉴.     

混凝土面板堆石坝筑坝材料工程特性研究

水布垭工程正在进行可行性研究。混凝土面板堆石坝方案，坝高２３３ｍ，大大超过国内外已建和在建的同类坝型中的是高面板堆石坝设计工作中的关键工作之一。为此，针对水布垭工程的具体情况，对筑坝材料的级配，压实密度孔隙率，压缩模一，排水性能，强度和应力应变等特性进行了大量的室内外试验研究。     

水布垭混凝土面板堆石坝设计

在水布垭混凝土面板堆石坝的设计中，针对筑坝材料的特性和堆石体的变形特征，进行了坝体结构及坝体材料分区的设计。对面板应力应变分析，采用Ｅ－Ｂ模型进行三维非线性有限元计算，计算成果表明：就坝体变形而言竣工期和蓄水期的水平位移与垂直沉降值，比照已建工程均在劲旅范围内；面板位移与应力分析的结果亦与已建工程的面板应务分布规律一致。     

水布垭面板堆石坝渗流场分析和分区材料允许比降设计指标研究

 采用饱和非饱和非稳定渗流模型对水布垭面板堆石坝在正常运行、面板局部缺损和面板失效等工况下的渗流场进行了较全面的模拟计算,分析了大坝各分区的水头和比降的分布,确定了垫层、过渡区和主堆石区可能出现的最大比降。这种最大比降对坝体渗透稳定性具有控制意义。据此提出了分区材料允许比降设计指标的建议值,为评价面板堆石坝分区之间水力过渡合理性和渗透稳定性提供了依据。     

水布垭面板堆石坝填料应力应变关系试验研究

介绍了水布垭面板堆石坝填料的应力应变关系研究成果,着重分析了粗粒料的剪胀性,给出了水布垭堆石坝填料不同本构模型的模型参数。     

汉坪咀混凝土面板堆石坝防渗体系设计方案优选

根据汉坪咀混凝土面板堆石坝的工程设计，用弹塑性平面有限元法，计算了堆石坝坝体、防渗体系的应力和变形．据此，对整个坝体的施工程序、趾板(包括连接板)的长度和防渗墙的刚度进行了分析比较．综合考虑各因素后，建议了适宜的堆石坝防渗体系设计方案．     

基于ACC-RBF的水布垭面板堆石坝参数反演分析

蚁群聚类径向基函数(ACC-RBF)神经网络是将蚁群聚类算法和径向基函数神经网络组合运用的一种新型神经网络模型,把该网络用于水布垭高面板坝堆石体的多参数反演问题,在室内试验参数的基础上用有限元计算获得学习样本,采用该网络对坝体堆石料的邓肯E-B模型参数进行反演分析,用反演所得参数结合三维非线性有限元计算坝体应力变形,并与实测资料比较,得出很接近的结论.     

江坪河面板堆石坝垫层区采用翻模固坡技术数值模拟

由于工期紧、施工质量要求高,江坪河水电站面板堆石坝垫层区拟采用翻模固坡技术。在正式施工之前,对面板堆石坝进行数值模拟计算,预测堆石坝体在不同分期条件下的变形和应力,从而预留出合理的变形值,能够减少面板的开裂、脱空。