高拱坝全过程温度应力仿真研究

对于混凝土高拱坝，温度荷载是主要设计荷载之一，施工过程对温度荷载有着重要影响。采用有限元方法对某实际工程进行了仿真计算，得出了高拱坝全过程温度及温度应力的特点及变化规律。     

高碾压混凝土拱坝真三维施工模拟

通过对高碾压混凝土拱坝施工过程的系统分析,将计算机数字模拟技术成功运用于高碾压混凝土拱坝施工管理与进度控制领域;采用深度缓冲区消隐技术对高碾压混凝土拱坝施工过程进行真三维仿真模拟。针对沙牌大坝施工进度严重滞后的情况,提出了特定情况下大坝混凝土的施工方案和工程措施,并进行了未来任意时段施工进度定量化预测。     

混凝土高拱坝施工期温控防裂仿真研究

混凝土高拱坝封拱和蓄水是一个持续时间较长的动态交替过程。浇筑方案对坝体施工期温度场和温度应力有着重要的影响。采用三维有限元法对小湾混凝土高拱坝22号坝段两种浇筑方案的施工期温度场及温度应力进行了全过程仿真分析,得到了高拱坝温度场及温度应力变化的一般规律．提出了减小二期冷却结束时温度应力的措施。仿真计算中考虑了坝体混凝土材料的热力学性能、浇筑过程、水管冷却、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对混凝土高拱坝的温控防裂设计有参考价值。     

考虑封拱灌浆过程的高拱坝施工期仿真分析

混凝土拱坝施工过程中,结构体系的转变、坝体材料性质的变化和外荷载的变化,对拱坝应力和横缝状态具有一定的影响,为此,采用有限元方法,考虑横缝的接触非线性,模拟了分期封拱灌浆过程和提前蓄水过程,并对某高拱坝施工期温度场、应力场和灌浆前横缝开度变化作了较为全面的计算预测分析。分析认为,水管冷却过程及冬季上游蓄水时可能产生较大拉应力,值得引起注意,另外还得到了缝宽在拱圈方向的分布规律。     

基于改进重抽样法的高拱坝施工进度仿真研究

施工进度仿真是高拱坝施工进度控制的重要手段。当前高拱坝施工进度仿真分析中,仿真施工参数基本都是根据施工经验参考近似工程选取,然而不同工程之间施工参数差距较大,可能导致仿真计算结果的失真。针对以上问题,本文提出基于贝叶斯更新理论,根据现场实际施工信息,实时更新仿真施工参数,以进行仿真计算分析。然而贝叶斯更新过程需要大量精确的统计数据,在实际工程中,由于人为及机器等多种因素,收集到的数据往往不够充分且不够精确。为此,本文将改进重抽样(Bootstrap)方法引入到贝叶斯更新中,提高了样本数据的代表性,使得样本统计参数的估计值更为准确。仿真分析结果表明,相比于传统方法,采用本文提出的施工参数实时更新方法,可以提高仿真参数精度。     

锦屏高拱坝施工期温度场仿真分析

对影响坝体混凝土温度的参数采用双曲线公式和指数公式进行了仿真分析，包括混凝土与绝热温升的关系、临空面和非临空面温度点过程线和一期冷却措施对最高温度的影响，为设计单位提供了制定温控方案的依据。     

高拱坝研究新进展

以西部水电能源开发为背景讨论高拱坝研究的意义和重要性 ;综述高拱坝的体形与优化设计、场仿真分析与应力控制标准、破损机理与安全度分析、抗震分析与抗震工程措施等方面的最新研究进展 .认为今后高拱坝研究的发展方向是 :努力使高拱坝体形优化设计进入实用阶段 ;结合仿真应力分析 ,提出更接近实际的高拱坝应力控制标准 ;总结已建工程的经验 ,进行高拱坝安全度分析 ;开展广泛的高拱坝抗震分析与抗震工程措施研究 .     

小湾水电站高拱坝温控措施优化及横缝开度仿真研究简介

温控优化方法，是建立在三维仿真数值计算和系统分析基础之上的一种工程数值方法，为混凝土坝温控措施优化提供了另一新的途径。采用全过程仿真弹性空间有限元计算程序，对小湾混凝土拱坝施工过程中的各种因素进行敏感分析，最终得出坝体浇筑温度的优化函数，据此研究了小湾大坝基础约束区混凝土采用3.0m浇筑层厚的可能性。在全过程仿真计算的基础上，研究全过程仿真接触问题的计算方法，引入系统分析方法和接缝接触问题，使全过程仿真计算技术进一步拓宽与发展。     

横观各向同性层状岩石地基对高拱坝的影响

层状岩体具有明显的各向异性,其材料参数和屈服准则是层面方向的函数,本文给出了线弹性和弹塑性横观各向同性体的本构关系,并对横观各向同性对高拱坝的动、静力影响进行了研究,结果表明,横观各向同性对拱坝的位移和应力影响是非常明显的,特别是两岸岩层分布不一致的情况下影响更严重;横观各向同性对拱坝动力特性的影响比对静力的影响显著,不但对频率有所影响,而且振型也变化很大,并且对高阶振型的影响要比低阶振型严重。     

小湾水电站高拱坝施工技术研究简介

小湾工程以其巨大规模和效益、复杂技术，引起国内水电工程界的广泛关注。国家“九五”科技攻关中安排的几个施工技术研究题目，集中反映了该工程施工方面的重点和难点问题。由于小湾拱坝坝肩开挖、坝体混凝土浇筑、接缝灌浆、中后期导流程序、施工强度和工期、超大型地下洞室群施工等，许多方面超出现有工程的经验和规范要求，特别是小湾工程的质量和安全问题至关重要，因此，进一步深入研究关键技术问题，确保工程建设顺利进行，具有重大的技术经济意义。此次“九五”科技攻关，与设计优化工作密切结合，探索应用新的理论分析方法和计算机仿真技术，所取得的多项成果，不仅具有重要的理论研究价值，而且具有重要的实用价值。     

高碾压混凝土拱坝超载的有限元分析

结合沙牌碾压混凝土拱坝，用三维非线性有限元对拱坝的水压力超载过程进行仿真分析，研究坝体的破坏机理。计算结果表明，碾压混凝土拱坝的超载破坏方式是最初形成周边裂缝，进而在层面延伸，直至完全破坏；层面施工质量和施工工艺对拱坝的安全度有重要的意义。     

沙牌RCC拱坝坝肩稳定破坏试验综合法与超载法的相关特性分析

结合沙牌RCC拱坝坝肩稳定三维地质力学模型试验，着重分析了综合法与超载法所得试验成果的异同及其成果的实用性，探讨了由两种试验方法求得的安全系数间的相互关系。结果表明，由超载法求得的安全系数值大约是综合法求得的1．28倍。     

高拱坝结构的随机分析

拱坝结构涉及到许多不确定性因素，把拱坝的主要荷载及材料参数看作随机变量，结合小湾拱坝进行了5000次蒙特卡罗随机有限元模拟，得出影响拱坝效应场的主要随机因素及其敏感性。结果表明，坝体混凝土的弹模及密度对应力场影响很大，故在实际工程中应严把混凝土施工质量关，如果把地基看作连续整体，其弹模对效应场的影响并不是很大。     

杨房沟高拱坝防震抗震设计研究

杨房沟混凝土双曲拱坝最大坝高155 m,坝址所处地区地震烈度相对较大,为此,除了按DL5073—2000《水工建筑物抗震设计规范》的原则、方法和要求进行常规抗震分析外,同时还考虑坝址地形地质条件、计入地基辐射阻尼和横缝张开影响的三维非线性有限元法对大坝及基础进行动力分析,综合分析评价了大坝的抗震性能与抗震安全性。研究结果表明,杨房沟高拱坝在设计地震和校核地震作用下,坝体应力状况较好,坝体横缝最大张开度不会破坏横缝止水设施,满足设计要求。采取的抗震措施能够进一步提高拱坝的整体性和抗震性,杨房沟高拱坝的抗震安全是可以保证的。     

小湾高拱坝坝基浅层松弛区超载屈服研究

通过对小湾高拱坝坝基浅层松弛区的弹塑性分析,采用数值计算方法,揭示超载过程中坝基屈服发展规律,并采用坝基整体超载安全系数等方法评价大坝局部安全性、整体安全性以及两者之间的关系。通过分析认为小湾坝基浅层松弛区发生屈服尚属于局部问题,坝基整体超载安全度仍可达3~3.5。     

基于小波分析的高拱坝裂缝损伤识别

小波变换是一个优越的时-频局部化分析方法,能够对信号进行任意精细程度分析,识别信号中的突变点或间断点。基于高拱坝坝体的变形应用小波分析对坝体裂缝进行损伤位置识别,提出小波变换系数残差作为整体损伤指标,给出了该方法的的基本原理和计算思路。以某高拱坝有限元模拟数据为例,分析结果表明小波变换在高拱坝裂缝损伤分析方面具有较好的的实用性和操作性。     

高拱坝整体稳定问题的试验研究

针对高拱坝的整体稳定问题,阐述了地质力学模型试验研究技术、方法及应用.地质力学模型,在材料模拟方面,除必须模拟坝基岩体的力学变形特征外,还必须模拟坝体、坝基内部各种不连续面,如裂缝、断层、软弱夹层及具有显著连通率的节理裂隙的分布和力学性能,以及建筑物基础岩体的非线性特征.它不仅限于研究已知荷载条件下的某一状态,更重要的是研究在渐增荷载作用下直至破坏的整个变化过程,给出一个相当明显的形象直观概念和量值结论.锦屏高拱坝是目前世界上在建的最高双曲薄拱坝,大坝承受水压力巨大,坝址地质条件复杂,其设计和分析都是超出现行规范,使锦屏高拱坝的稳定安全性成为人们极为关注的问题.采用地质力学模型试验进行研究分析,以验证与评价锦屏高拱坝的整体稳定安全性,具有十分重要的意义.     

大岗山拱坝整体稳定性数值分析

大岗山水电站坝址区地形地质条件复杂、地震烈度高,整体稳定性控制难度大。基于大岗山拱坝的地质条件及基础加固处理措施,采用三维非线性有限元法,对正常工况下的坝体位移、应力和超载能力进行了计算分析,并使用超载法研究了大坝结构的整体稳定性。研究结果与国内其它高拱坝工程的对比分析表明,大岗山拱坝的整体稳定性较高,设计措施可行。     

碾压混凝土拱坝温度场仿真分析

依据碾压混凝土坝的材料特性，采用三维有限元浮动网格法对某碾压混凝土拱坝施工期至运行期温度场进行了全过程仿真分析。分析中考虑了混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工及蓄水对坝体温度场的影响。计算成果给出了温度场分布及其随时间变化规律，为某碾压混凝土拱坝的设计和施工中采取相应的温控措施提供了参考。