重力坝基本断面的快速优化设计

本文根据重力坝设计规范关于抗滑稳定安全系数和坝踵应力的规定，按断面积最小的要求，考虑上游坝面有折坡、上下游面有水压荷载、坝底扬压力呈折线分布、上游面有泥沙压力等情况，推导出求解重力坝基本断面参数的二次方程以及最优解的判别式，以便人工手算进行优化设计。文中给出两个算例说明如何确定基本断面的参数。     

百色水利枢纽重力坝稳定和应力分析

百色水利枢纽重力坝ＲＣＣ由采用灰岩骨料改为采用辉绿岩骨料,重度由２４ｋＮ／ｍ＾３增加到２５ｋＮ／ｍ＾３。非溢流坝段坝顶宽由１２ｍ改为１０ｍ,下游面坡率由１：０．７７改为１：０．７５,同等荷载组合条件下对最高坝块的稳定和应力应变分析研究成果表明,修改后的坝断须抗滑稳定安全系数略有提高,应力状况仍然良好,尚可较原来减少２．８％的断面面积和２．２２％的坝底宽度以及相应的坝体混凝一和坝基开挖量。     

重力坝坝前加固断面的快速优化设计

根据重力坝设计规范关于抗滑稳定安全系数和坝踵应力的规定,按断面积最小的要求,考虑上游坝面有折坡、上下游面有水压荷载、坝底扬压力呈折线分布、上游面有泥沙压力等情况,推导出求解重力坝坝前加固断面的参数方程以及最优解的判别式,以便手算进行优化设计。文中给出一个算例,说明如何确定基本断面的参数。     

实体重力坝应力计算过程分析

实体重力坝应力分析是重力坝设计中的关键问题之一,而重力坝的应力状态又是重力坝的强度核算、材料分区和构造分缝的主要依据.重力坝的应力计算涉及众多因素,特别是水作用引起的扬压力对重力坝的稳定和应力影响较大.正确计算重力坝的荷载、全面分析重力坝的应力,真正理解重力坝应力分析过程的真谛,是合理设计重力坝的关键所在.通过重力坝应力计算实例,深入坝体内部,全方位计算重力坝的应力,突出主应力问题分析,为重力坝设计者提供一个应力分析的全真过程.     

混凝土重力坝的分区应力计算

文中论述了对于中等高度的混凝土实体重力坝,从经济合理和简化设计、施工等方面考虑,往往是在坝体外部采用较高标号混凝土,内部用低标号混凝土。计算各标号区的坝体应力目前尚无精确而简便的计算方法。本文介绍采用常用的重力法近似确定实体坝不同标号部位的应力。具体做法是引入混凝土高低弹模比且数值大于1的系数β,而可将两种不同弹模的实体坝化引成同一种弹模的宽缝重力坝,则可援用计算宽缝重力坝的方法求解其应力。本文所用近似办法也可应用于坝体外壳是常规混凝土,内部是碾压混凝土实体坝的应力分析。文章还列举了一中等高度实体坝的具体算例。     

有限元法计算重力坝应力时的控制标准

近二十年多来，我国广泛采用了有限元法进行重力坝坝体庆力分析，但未制定用此法分析时的应力控制标准，使该法计算结果的应用受到限制。本文通过算例与工程实例的分析，初步提出了以坝基面上游部分重直拉应力分布的相对宽度作为用有限元法计算重力坝坝体应力时的控制标准。     

应用AutoCAD辅助计算折线坝基重力坝稳定和坝基应力

本文提出用“广义文克尔地枯”法计算折线形坝基面重力坝坝基反力及法向正应力，用坝基各段的安全系数的加权平均值作为坝整体安全系数。并介绍了AutoCAD中实现程序可视化运行的方法。具有计算准确、使用方便等优点。     

重力坝的优化设计

重力坝是一种应用很广泛的坝型,本文提出重力坝断面优化设计数学模型,用复形法求解重力坝结构非线性约束最优化问题,最后结合工程实例做了验证。     

混凝土重力坝三维数值模拟及优化设计

随着重力坝在工程中的广泛应用及新建重力坝坝高不断增加,其局部坝段的工作状况对大坝的整体运行影响也越来越大,因此选择适合工程实际的重力坝坝型显得尤为重要。通过抗剪断稳定计算和三维数值分析相结合的方法,分析了某重力坝的安全稳定性。计算结果表明,该坝坝肩段出现拉应力,以此对原设计方案进行优化设计,优化后新坝型坝肩段无拉应力出现。原方案与优化方案的对比分析表明:类似工程中,重力坝坝肩段设计应采用坝肩段与主坝段有一定角度或类似于拱坝的形式布设,以减小坝肩拉应力;在同类重力坝安全稳定分析时,可采用抗剪断稳定计算与三维数值模拟相结合的方法;在二维计算满足规范要求时,三维数值模拟可采用弹性材料计算。     

考虑开裂约束的重力坝体型优化设计

实体重力坝由于剖面尺寸大,混凝土用量较多,在设计时要进行最优化设计以使坝型既安全又经济。然而重力坝在运行中,上游坝踵区往往会出现开裂,随着筑坝高度的增加,坝踵开裂的概率也会越来越大,但坝踵的开裂并不一定意味着坝体的毁坏,只要保证裂缝是稳定的,坝体仍能正常运行。基于这一情况,对重力坝考虑开裂约束下的体型优化设计进行了研究,引入断裂参数约束式,建立开裂约束条件下的优化设计数学模型。并通过对工程实例的优化计算分析得出了合理的坝体断面,优化效果比较理想。     

基于SEEP／W的重力坝渗流稳定分析

针对某水电站的复杂地质条件,利用SEEP／W软件对重力坝挡水坝段在两种工况下的渗流稳定性进行了分析。结果表明,该水电站以垂直防渗墙为主、水平防渗与排水、滤水措施相结合的防渗体系的布置结构合理,可以有效地降低闸基渗透压力和控制基础渗流量,能够满足地基的渗透稳定性要求。     

基于SEEP/W的重力坝渗流稳定分析

针对某水电站的复杂地质条件,利用SEEP/W软件对重力坝挡水坝段在两种工况下的渗流稳定性进行了分析。结果表明,该水电站以垂直防渗墙为主、水平防渗与排水、滤水措施相结合的防渗体系的布置结构合理,可以有效地降低闸基渗透压力和控制基础渗流量,能够满足地基的渗透稳定性要求。     

东焦河水库大坝稳定分析应力计算

东焦河水库大坝为浆砌石重力坝,河床及两岸基岩裸露,坝基下不存在软弱夹层,稳定分析计算主要考虑沿坝体垫层混凝土与基岩接触面滑动。根据《砌石坝设计规范》抗滑稳定采用抗剪强度公式;应力分析采用材料力学法。通过计算可知,水库大坝稳定,断面设计合理。     

复杂坝基重力坝抗滑稳定分析中应力状态研究

将有限元应力成果代入刚体极限平衡法中推求滑块稳定安全系数的强度校核法是一种有效的稳定分析方法,但线性和非线性应力分布所造成的差异是一个尚待深入研究的课题。通过对具有复杂坝基的重力坝的抗滑稳定进行分析,得出如下结论:采用强度校核法进行稳定分析时,应用弹性与非线性有限元的应力结果所得稳定安全系数相差不大,采用弹性有限元的结果能满足工程精度要求。     

基于ANSYS的小型重力坝坝形优化分析

为获得经济、合理的小型重力坝坝形,采用ANSYS建立了曲线坝面参数模型和传统断面参数模型.通过探讨小型重力坝不同坝形的应力分布、坝体尺寸、面积等差异,并在不同坝形、不同坝高的情况下进行优化分析.结果表明,曲线形重力坝明显优于传统的三角形重力坝,并且更适合于低坝.     

混凝土重力坝坝体应力数值计算的可视化

将规范计算混凝土坝体应力进一步细化,通过对坝体应力函数采用变步长网格法编程计算,计算了各节点的主应力和最大剪应力,并采用样条插值实现了应力等值线的简化计算,同时也给出了应力迹线的分布,为设计人员提供更为简单、直观的应力场。     

三关庙水电站浆砌石重力坝设计

本文对三关庙水电站浆砌石重力坝的溢流坝段和非溢流坝段结构设计做了介绍。坝体稳定应力计算结果表明该重力坝的结构设计是合理的。     

重力坝廊道周边应力有限元分析

结合清峪水库重力坝工程设计廊道配筋研究课题,采用ANSYS有限元软件,建立考虑地基变形影响的坝体廊道平面有限元分析模型。通过计算分析,获得了廊道周边应力分布特性和基岩弹性模量对坝基灌浆廊道最大拉应力的影响规律。对比有限元与无限域中标准廊道的计算成果,得到了标准廊道计算成果的适用条件及其拉应力、拉应力合力随基岩坝体弹模比的关系曲线。