曼点水库重力坝非溢流坝段静动力分析

以三维有限元法为基础,对曼点水库重力坝非溢流坝段坝体及坝基位移场和应力场进行了静动力分析。探讨了在竣工工况、正常运行工况、非常运行工况下的应力、位移,并对计算结果进行详细分析,指出在几种工况下坝体应力绝大部分处于受压状态,坝趾、坝踵区局部出现了应力集中;在非常运行工况地震动荷载作用下,坝体最大动位移出现在坝顶,坝体局部出现了应力集中。评价了坝体的最不利受力工况,为重力坝抗震设计提供依据。     

基于ANSYS的碾压混凝土重力坝静动力分析

采用大型通用软件ANSYS,通过对阿海水电站碾压混凝土重力坝方案挡水坝段进行平面有限元静力和动力计算,并利用后处理软件TECPLOT对静动结果进行叠加分析,探讨了坝体及基础在各种工况下的变形和应力规律,了解坝体和基岩在设计条件下的工作形态,对方案的可靠性进行了评价。     

龙滩碾压混凝土重力坝有限元分析研究

为了全面掌握龙滩碾压混凝土重力坝在各种荷载组合下,大坝、特别是坝内孔口周边的应力状况,坝趾、坝踵及层面上、下游的应力、应变状况,采用有限元[1,2]对龙滩碾压混凝土重力坝两种设计坝型在各种静、动荷载作用下的应力和变形进行了计算分析,得出了坝体的位移场和应力场;采用传统的材料力学法对静荷载工况和反映谱法、时程动力法对动载工况的计算成果分别进行了验证,说明有限元分析成果的正确性和合理性.     

碾压式沥青混凝土心墙坝三维静动力数值模拟研究

为研究碾压式沥青混凝土心墙坝施工及运行期的受力特性,以新疆某水利枢纽工程为例,采用非线性邓肯-张E-B模型进行大坝三维有限元静力计算,采用等效线性粘弹性模型进行大坝三维有限元动力计算,采用三维等价结点力法研究坝体地震永久变形,主要研究坝体在静动力条件下坝体和防渗体的应力、变形以及基座与心墙的相对位移。结果表明,静力条件下,坝体最大沉降约占坝高的0. 27%,蓄水后心墙最大压应力较竣工期减少约14. 2%,蓄水后心墙顺河向最大位移较竣工期增大约2. 6倍、沿坝轴线方向减小约13. 3%;动力条件下,坝体地震沉降约占坝高的0. 09%,地震发生时坝体最大横断面心墙出现拉应力,其值约为最大压应力的9. 5%,地震结束后心墙最大压应力减小约16. 7%,未出现拉应力,地震后坝体顺河向发生永久位移,心墙最大压应力较地震前增大1. 9%,心墙顺河向最大位移较地震前增大约15. 4%、沿坝轴线方向减小约11. 5%。     

浩口混凝土重力坝非溢流坝段抗震安全评价

根据浩口水电站工程的实际情况,采用三维有限元法,建立了混凝土重力坝非溢流坝典型坝段的三维有限元模型。在获得坝体静力场的基础上,将动力分析反应谱法计算所得的动力分析结果与大坝在正常蓄水工况下静力分析成果进行叠加,得到大坝在静动力作用下的坝体应力。据此,根据刚体极限平衡原理对大坝进行强度和抗滑稳定性分析和评价。结果表明,大坝在设计地震作用下强度满足规范要求,坝基面抗滑稳定安全系数4.4,大于规范允许最小安全系数。因此,坝体是安全的。     

某水电站工程沥青混凝土心墙砂砾石坝有限元分析

通过对某水电站工程沥青混凝土心墙砂砾石坝进行非线性二维有限元静、动力计算分析和抗震安全评价,对坝体结构进行全面、深入的分析研究,对大坝防渗体的应力、变形特性进行计算论证,从变形、稳定、地基和防渗体系安全等角度,对防渗体及坝体的安全性进行评价,以优化坝体结构设计。     

考虑纵缝影响的重力坝静动力荷载组合作用分析

将时间显式积分动力有限元方法与黏弹性动力人工边界理论相结合,建立了有纵缝混凝土重力坝坝体-地基系统的非线性动力反应计算分析方法。同时,采用动力学方法求解静力作用效应,解决了含接触非线性问题的重力坝坝体静、动力荷载组合作用效应的计算问题。文中采用该方法分析了某混凝土重力坝的纵缝对坝体静、动力力学特性的影响程度,明确了纵缝的存在是影响坝体抗震安全性的不利因素,从而也验证了方法的可行性和有效性。     

下坂地沥青混凝土心墙坝动力反应分析

下坂地水库地处高地震区,大坝基础覆盖层厚度达150 m,且存在粉细砂层,针对下坂地大坝工程的特点,在坝料静、动力特性试验和三维静力分析的基础上,采用考虑坝体—覆盖层—防渗体等动力相互作用的非线性有效应力地震反应分析方法,对下坂地沥青混凝土心墙坝坝体和覆盖层进行了地震情况下安全评价。     

基于双场耦合高聚物防渗墙土石坝静动力响应

高聚物防渗墙近年来被广泛应用在堤坝的防渗加固工程中,同时耦合分析方法也成为分析坝体应力场和渗流场的研究热点。为了研究坝体增建高聚物防渗墙后,考虑渗流场和应力场的耦合作用和不考虑双场耦合作用下坝体和墙体的静动力响应,采用FLAC3D软件建立高聚物防渗墙土石坝应力场和渗流场的三维数值分析模型,分析坝体与墙体在静力荷载及地震荷载作用下的应力、位移、孔压和加速度的分布规律。研究表明,与非耦合分析计算结果相比,高聚物防渗墙土石坝耦合计算的应力值和位移值较大,更有利于坝体和墙体的安全性分析,为土石坝防渗加固和堤坝高聚物防渗墙工程抗震设计及施工提供参考依据。     

坝肩岩体地震残余变形对小湾拱坝安全影响

用有限元模拟拱坝坝体、非连续接触单元模拟坝肩，计算了在设计地震荷载作用下小湾拱坝坝肩残余位移和坝体应力。以拉应力达到坝体混凝土抗拉强度为控制标准，得出坝肩岩体的动力稳定安全系数。计算结果表明，小湾拱坝坝肩仍具有一定的安全度。     

曲溪水库堆石混凝土重力坝静动力分析

基于Ansys软件对甘肃省天水市曲溪水库堆石混凝土重力坝溢流坝段进行静、动力分析。研究了重力坝在静、动力荷载作用下的应力与应变分布规律。动力分析采用两种不同的动水附加方式,即流固耦合法与附加质量法,进行反应谱分析。研究了不同动水附加方式在曲溪水库堆石混凝土重力坝动力分析中的应用。动力分析找出坝体结构薄弱位置,提出加固意见,保证大坝安全运行。     

开孔对双曲拱坝静力与动力特性的影响

为研究双曲拱坝坝体开孔对其整体静力、动力特性的影响,笔者结合实际工程,进行了在静荷载及地震等不同荷载条件下的有限元及光弹性试验。结果表明,坝面开孔率在3.5%以下时,(1)由于拱圈刚度被削弱,拱梁应力会发生重分布,但变化值不大,基本规律与不开孔情况相近;(2)在综合静荷载作用下,位移增大约15～20%,产生一定影响,但应力最大值变化很小;(3)在地震烈度为8度的情况下,位移增长小于10%,梁应力最大值增长约10%,拱应力最大值略有减少。总的说来,开孔对坝体静力、动力特性的影响不大。     

混凝土重力坝整体结构安全评价

为了突破当前重力坝评价体系中只着眼于独立坝段而忽略整体作用的趋势,以国外某工程中的混凝土重力坝为例,建立重力坝全坝段有限元分析模型。考虑混凝土材料、地基岩体的动力非线性特性,采用接触非线性单元模拟不同坝段之间的横缝状态;通过对不同坝段坝体的位移、应力的计算和分析,研究坝体在不同荷载工况下的静动力响应、屈服特性与破坏模式,对重力坝全坝段的安全性能作出整体评价。研究采用的评价方法成果合理有效。     

重力坝诱导缝对坝踵区应力的影响及优化研究

以重力坝坝踵区应力状态为优化的目标,在坝体上游库底基岩上设置一条不同状态的诱导缝,计算静、动力条件下重力坝挡水坝段在不同的诱导裂缝缝踵距和缝缝深组合下的坝踵区应力分布,得出诱导缝缝踵距越小、缝深越大对降低坝踵拉应力越有效的结论,并在此基础上对重力坝的诱导缝的最佳位置和尺寸进行优化分析。     

高重力坝底孔坝段有限元静动力分析研究

某200m级的碾压混凝土重力坝坝基地质条件复杂,两条断层分别位于坝踵、坝趾附近岩体的关键部位,对坝基、坝体的变形、应力、抗滑稳定性等有较大的影响,因此有必要采用有限元法复核该坝在静动力作用下的应力变形。建立了该坝底孔坝段的三维有限元模型,分别以规范反应谱、场地反应谱为目标谱合成了设计地震、校核地震下共四条人工地震波,然后对该底孔坝段模型在九种工况下进行了静、动力分析,并对坝体关键部位的主应力按极限状态公式进行了强度验算。结果表明:在静力、设计地震、校核地震作用下,底孔坝段坝踵垫层混凝土和上、下游折坡处材料抗拉强度均满足要求;坝趾的抗压强度也满足要求,并且具有较大的安全裕度;场地谱人工波的计算结果与规范谱人工波的结果很接近。     

厦门抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝静动力分析

该文选取厦门抽水蓄能电站工程上水库混凝土面板堆石坝建立坝体和坝基的三维有限元模型,进行三维非线性静力有限元分析,研究竣工期和运行期坝体的位移和应力分布规律;在静力分析基础上,采用动力时程分析法进行三维非线性动力有限元分析,研究混凝土面板堆石坝堆石体的地震反应规律。计算结果表明,厦门抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝的位移分布和地震反应永久变形分布规律性较好,应力分布合理,未发现有特殊不利的性态,设计方案合理,静动力工作特性符合一般规律。     

不同加载顺序下某高心墙堆石坝静动力计算

某拟建高心墙堆石坝考虑完全填筑后蓄水和边填筑边蓄水两种加载顺序,采用有限元方法对其进行静动力分析,结果表明:加载顺序对动力计算的影响很小,对静力计算的影响较大。在边填筑边蓄水的加载顺序下,坝体的竖向沉降和应力值较大,心墙较大的中主应力能够减小水力劈裂的可能性,同时这种加载顺序也可提高心墙和反滤层抗液化的能力。     

横缝灌浆高度对重力坝地震反应影响的研究

采用动力时程分析法计算了龙开口碾压混凝土重力坝挡水坝段在不同横缝灌浆高度下的动力反应,通过对12种计算工况的地震反应分析,得出了以下结论：随灌浆高度的增加,坝体由横河向振动变为顺河向振动;灌浆达到一定高度时,坝体的基频不再变化;灌浆高度对坝体下部的动力反应影响较大,对上部影响较小;坝踵应力受坝体基频影响较大等,为设计者提供了参考依据。     

胶凝砂砾石坝坝体和井廊系统的静动力安全性研究

采用三维有限元法，对某胶凝砂砾石坝开展静、动力结构计算，重点分析了坝体和井廊系统的动位移、加速度和动应力分布规律。结果表明：坝体动位移、加速度和动应力反应分布符合一般规律，其中顺河向、竖向和坝轴向动位移极值分别为0.29 cm、0.13 cm和0.08 cm,顺河向、竖向和坝轴向加速度极值分别为5.88 m/s²、4.53 m/s²和2.71 m/s²,静动叠加后的坝体第一主应力最大值为1.20 MPa,第三主应力最小值为-1.78 MPa,均小于相应材料的抗拉和抗压强度，因此大坝满足强度要求。静力条件下，井廊道系统的拉应力和压应力极值均小于相应的规范允许值；地震作用下，竖井和廊道局部区域出现较大的拉、压应力，其中瞬时动拉应力超过混凝土的动抗拉强度，通过加强井廊系统的局部配筋，总体上能够满足安全运行的要求。     

梅山连拱坝抗震加固效果的分析

本文对淮河梅山连拱坝9#、10#、11#垛及10#、11#两个全拱和9#、12#两个半拱用有限元数值计算方法,采用无质量弹性地基假定,并采用忽略库水可压缩性的动水压力附加质量的方法来表征库水的影响,计算分析加固前、后坝体动力特性的变化及结构的静动反应,重点考虑垛墙与拱上伸缩缝的影响。基于三维接触模型研究了伸缩缝的张开度及坝体变位情况,并确定坝体的高应力区范围。计算结果表明,加固后坝体在刚度及整体性能方面较加固前有所提高,但参考现行水工建筑物抗震设计规范的相关规定,尽管加固后坝体垛墙与拱上的最大主拉应力分布有所改变,拱与垛墙上局部仍存在拉应力较大的区域,需要采取进一步的加固措施。