禹门河水库坝址区工程地质条件分析

禹门河水库是洛河上的一座反调节水库 ,坝址处地质条件较复杂 ,就拱坝与重力坝两种坝型而言各有优缺点 .通过对坝址区建坝工程地质条件的研究分析 ,提出禹门河坝址具有良好的建坝条件 ,且重力坝方案优于拱坝方案     

基于非线性有限元的高拱坝坝肩稳定性分析-研究生论坛

处于复杂地质条件下的拱坝,坝肩岩体稳定性问题是其发生事故的重要原因之一。某水电站拱坝右坝肩发育有靠近坝体的蚀变集中带及沿该集中带的多条断层,左坝肩在坝肩槽不同高程有多条断层出露,地形地质复杂。为了正确合理地研究其坝肩岩体的稳定特性,根据水电站坝址区地形地质条件,充分考虑拱坝左右坝肩的主要断层及蚀变带等不利地质构造,建立三维有限元模型,模拟拱坝及坝区岩体在正常运行及温降工况下的应力场,采用点安全系数法分析坝肩岩体在加固和未加固的情况下的稳定性,并运用综合强度储备法评价坝肩的极限承载能力。研究结果表明,坝肩岩体点安全系数均处于合理范围内且相对较高,综合安全系数相对较大,说明坝基加固措施合理有效,坝肩具有较强的承载能力。     

基于非线性有限元的高拱坝坝肩稳定性分析

处于复杂地质条件下的拱坝,坝肩岩体稳定性问题是其发生事故的重要原因之一。某水电站拱坝右坝肩发育有靠近坝体的蚀变集中带及沿该集中带的多条断层,左坝肩在坝肩槽不同高程有多条断层出露,地形地质复杂。为了正确合理地研究其坝肩岩体的稳定特性,根据水电站坝址区地形地质条件,充分考虑拱坝左右坝肩的主要断层及蚀变带等不利地质构造,建立3维有限元模型,模拟拱坝及坝区岩体在正常运行及温降工况下的应力场;采用点安全系数法分析坝肩岩体在加固和未加固的情况下的稳定性,并运用综合强度储备法评价坝肩的极限承载能力。结果表明:坝肩岩体点安全系数均处于合理范围内且相对较高,综合安全系数相对较大,说明坝基加固措施合理有效,坝肩具有较强的承载能力。     

沙牌高RCC拱坝渗流特性及对坝肩稳定性的影响

沙牌高ＲＣＣ拱坝是国家“八·五”和“九·五”科技攻关项目重点依托工程,由于拱坝坝肩相对单薄,坝肩岩体中存在遇水易于软化的绿片岩,坝址区的渗流特性及对坝肩稳定性的作用与影响是工程非常关心的问题,本文根据沙牌坝址区水文地质条件及坝基防渗处理设计措施,运用三维有限元数学模型,研究坝基（ 肩） 渗透压力的空间分布特征及坝基排水廊道的渗透流量,并针对坝基防渗帷幕和排水孔幕不同施工质量,对坝基渗流特性及坝肩稳定性的作用与影响进行敏感性分析。     

基于ANSYS的拱坝坝肩及坝基整体稳定分析

结合拱坝坝肩与坝基的地形、地质特征以及软弱结构面分布状况,通过ANSYS软件建立拱坝天然地基条件下的三维数值模型,并进行超载法计算,分析坝体变形与应变特征、坝肩和断层的变位分布特征、坝肩的破坏形态和过程,得到整体稳定超载安全系数,评价拱坝的安全度,为工程设计、施工和加固处理提供依据.     

复杂地基上高拱坝坝肩稳定破坏试验研究

大岗山水电站是大渡河干流近期开发的大型水电工程之一,工程主要开发任务是发电,兼有拦沙、防洪、蓄能作用。其坝址区地质构造复杂,两岸坝肩岩脉、断层比较发育,构造型式以小断层、沿岩脉发育的挤压破碎带和节理裂隙为特征。针对大岗山拱坝复杂地质构造特点,采用三维地质力学模型试验中的综合法进行坝肩稳定问题研究,通过超载与降强相结合的地质力学模型破坏试验,研究了拱坝坝肩的变形特性,得到坝肩、坝基失稳的破坏过程和破坏形态,确定坝肩综合稳定安全度为5.0～5.6。     

西藏拉洛水利枢纽坝址选择中的地质问题

西藏拉洛水利枢纽坝址规划在峡谷河段,坝址选择中同时遇到了滑坡、崩塌、泥石流及深厚覆盖层等地质问题.局部而论,峡谷中不乏地质条件较好的坝址,但总体分析,滑坡、崩塌等地质缺陷的影响不容忽视.经全面、准确地分析上述地质问题,为坝址选择提供了可靠的地质依据,避开了影响工程的重大地质缺陷,在峡谷河段的坝址选择中具有典型性和代表性.     

花山拱坝右坝肩溶洞对坝体及坝肩的影响分析

为评价花山拱坝右坝肩溶洞对坝体及坝肩的影响,采用三维有限元方法,对不同工况不同方案下坝体和坝肩岩体应力变形进行计算分析,并利用超载法分析了不同方案下的坝肩稳定状况.结果表明:溶洞的存在对坝体的应力变形及坝肩的整体稳定性影响较小,对坝肩岩体应力变形的影响也仅限于溶洞附近区域;溶洞回填处理后,其附近的变形得到有效控制.综合来看,溶洞的存在对整个工程影响较小,经过回填处理后,整个工程的安全性是有保障的.     

混凝土传力抗剪结构在拱坝坝肩加固处理中的效果分析

针对影响小湾水电站坝肩稳定的不良地质构造,设计上拟定了以混凝土洞塞为主的系统治理方案,特别是在近左拱端的1 210 m高程构建“牙刷状”的传力抗剪结构来提高坝肩的整体抗变形能力.为对混凝土洞塞的加固措施进行效果评价,针对小湾拱坝1 210 m高程的不良地质构造,采用地质力学模型试验方法,模拟了坝肩1 210m高程岩体中的断层、蚀变带、坝肩强卸荷岩体及混凝土传力抗剪结构等,进行天然地基方案和加固地基方案的超载法破坏试验对比分析研究.试验表明:对坝肩进行加固处理之后,坝肩变位有一定程度的减少,破坏形态有所改善,超载系数由Kp=2.2提高到Kp=3.0 ～4.0.证明了这种加固处理措施具有改变拱端推力的传递方向、增强坝肩整体抗变形能力等综合作用,是行之有效的加固处理措施.研究成果可对类似坝肩稳定问题提供经验和借鉴.     

万家口水电站复杂地质体三维模型及其数值模型构建

水电工程地质项目中,复杂地质体的三维模型及其数值模型的构建是关键.结合GOCAD软件在复杂地质体建模上的强大优势,针对数值模拟软件ABAQUS在构建及单元网格划分等前处理问题上存在的缺陷,在研究三维地质建模主要问题的基础上,提出了基于离散光滑插值方法的复杂地质体三维可视化及其数值模型构建技术.利用GOCAD建立的三维地质可视化模型,通过二次开发,成功转换为ABAQUS数值模型,并将该技术应用于万家口水电站的坝肩稳定分析中.结果表明,该方法可以为水电工程设计及其岩土工程数值模拟提供新的途径.     

高拱坝-坝基系统的三维静力非线性数值分析

高拱坝收缩横缝和坝肩节理岩体的结构非线性特性对坝体应力、变形影响显著，是高拱坝分析中的一个重点和难点问题．针对高拱坝的这一特点，本文采用动接触单元模型，开发研制了修正的中心差分时步积分法，运用静力问题动力计算法，对在建的小湾拱坝系统进行了三维静力非线性数值仿真试验，研究了坝体、坝肩结构非线性特性对坝体的影响。通过本文的数值分析可以得出，高拱坝坝体—坝基系统的结构非线性特性对拱坝梁向应力影响显著，增加了坝体的倒悬效果；同时，数值分析进一步说明，在高水位运行期，小湾拱坝—坝基系统整体稳定。     

拱坝的极限荷载

本文运用极限分析和数学规划方法,研究拱坝所能承担的极限荷载。坝肩岩体稳定通常被认为是拱坝安全的重要条件。本文所提出的分析计算将结合岩体稳定条件定量算出拱坝的极限荷载和安全系数。不仅考虑坝体极限强度,而且考虑坝肩岩体稳定的极限平衡条件。本文所述方法还有计算简单,短时间就能得出成果的特点。     

基于损伤本构关系的高拱坝安全度评价方法

基于损伤本构关系的非线性有限元能较为精确地模拟拱坝的实际工作性态,主要依据大坝的变形和应力分布及大小、损伤破坏情况等对坝体安全进行评价.但也存在一些问题,如以建基面相对损伤面积作为控制指标时,要先确定建基面的容许损伤范围.在介绍了损伤本构关系的基础上,提出了以大坝整体刚度不改变为基准的建基面容许相对损伤面积确定方法,为损伤本构关系用于高拱坝安全度评价的控制标准提供了一个新的思路,并以溪洛渡高拱坝为例进行了计算.     

采用无质量地基模型时动力平衡方程的缩减

在求解坝与地基动力相互作用时,为了消除地基材料对地震运动的放大作用常常忽略地基质量。但在求解动力平衡方程时为了消除质量矩阵的病态,地基质量被赋以很小的值代表无质量地基。为了从动力平衡方程中消除零质量矩阵,用矩阵理论对其其进行分块简化,从而大大缩 方程的自由度和复杂度,并导出了地基对上部结构的耦合作用刚度矩阵,使地基刚度在相工作方程中显示化。结果表明,用新方法求解的坝动力反应与传动方法所求解的筢应安     

曲壳单元与三维体元的耦合连接及其在坝－地基分析中的应用

本文讨论工程结构有限元分析中等参三维六面体单元（ＩＰＱＳ）与一般曲壳单元（ＳＨＥＬＬ）的耦合连接，以便获得对实际工程问题更满意的数值模拟模型．     

基于运动稳定性理论的大坝安全监控指标

大坝安全监控指标是监控大坝安全的重要内容,然而现有的监控指标拟定方法由于与大坝安全联系不密切,从而拟定的是大坝异常的监控指标.根据大坝转异的基本特征,从结构分析方法出发,结合运动稳定性理论求解大坝的极限状态,并根据大坝实际工作的不同安全状态,拟定相应的安全监控指标.最后,把该方法应用到某拱坝中,为该工程的安全监控提供科学依据.     

拱坝变形监测中的逐步回归分析应用研究

拟采用多元逐步回归分析的方法来模拟拱坝变形监测中变形发展趋势,从而分析评价拱坝变形性态是否符合及正常工作状态,为拱坝控制运用提供科学决策依据.文中讨论了多元逐步回归分析方法数学模型建立、求解,并采用工程实例来分析该方法的合理性.通过模型实例分析,用多元逐步回归分析的方法来模拟拱坝变形监测中变形发展趋势,所得的回归（拟合）曲线与实际测量所得曲线吻合较好,能有效的模拟拱坝变形规律,为拱坝运行管理提供科学依据.     

小湾拱坝坝基含排水孔岩体渗流与应力耦合分析

小湾坝基岩体裂隙发育,坝基结构复杂且水推力巨大,为提高小湾坝基安全稳定性,基于含排水孔裂隙岩体渗流与应力耦合的复合单元算法,对小湾拱坝坝基含主排水孔系统裂隙岩体进行了三维渗流与应力应变耦合分析.通过算例分析,可以看出复合单元模型针对细部构造模拟时前处理简便快捷,且可真实反映裂隙、排水孔等细部构造的渗透特性;同时也可看出,小湾拱坝坝基考虑渗流与应力耦合时,水头等势线向坝基底区域集中,渗透坡降增加,同时坝基底渗流速度增加,下游区域流速有所减小.     

浙江省门溪水库拱坝结构应力分析

采用有限元法对浙江省门溪水库拱坝坝体内部结构应力进行分析,并采用有限元等效应力法对坝体和坝基(坝肩)接触部位应力进行复核分析结果表明,采用有限元等效应力法由于消除了坝体和坝基(坝肩)接触部位的应力集中现象,计算得到的坝体最大主拉和主压应力均在规范容许范围之内,可为大坝安全评价提供参考.     

地基边界对五嘎冲拱坝地震动力响应的影响

采用时程法计算了五嘎冲拱坝在考虑地基辐射阻尼的粘弹性边界模型与传统的无质量地基固定边界模型的地震动力响应,对大坝的加速度、动应力特征进行了分析,通过对2种模型的对比,总结出拱坝在考虑地基辐射阻尼情况下的动力响应规律.结果表明:等效荷载的地震动输入方式及用粘弹性边界模拟地基辐射阻尼在三维计算中是可靠的,除部分特征点外,地基辐射阻尼能有效地减小拱坝的地震响应,这对拱坝抗震计算具有一定指导意义.