拱坝应力变形及坝肩稳定分析

针对拱坝坝肩岩体稳定分析这一重点问题,文中基于某双曲拱坝,通过ANSYS建立非线性有限元接触分析模型,对两岸坝肩岩基中不连续结构面的非线性接触行为进行数值模拟.在计算分析坝体静力工况下的拱坝应力、位移分布规律基础上,分别采用刚体极限平衡法、超载法和降强法对拱坝坝肩进行了抗滑稳定分析,均论证了该拱坝坝肩是稳定的,研究成果...     

拱坝坝座空间稳定分析电算程序

一、概述拱坝坝肩岩体稳定问题,是拱坝设计中要考虑的主要问题。因此在拱坝设计中,必须对坝肩岩体进行周密勘探及详细的稳定分析和计算。本程序采用矢量代数法,进行拱坝坝肩岩体稳定计算。关于稳定计算的概念、理论、公式推导,详见王毓泰等人合著《拱坝坝肩岩体稳定分析》一书。     

西水峪水库拱坝坝肩稳定分析中的一些问题

拱坝本身安全度较高，但必须建立在两岸坝肩基岩稳定的基础上，国外拱坝的失事绝大多数由坝肩岩体失稳引起坝身破坏。我国对此已开始重视，把拱座稳定分析列入了拱坝规范。拱坝坝肩稳定问题已成为决定拱坝方案、设计和施工成败的关键。西水峪水库拱坝，是一座中型拱坝。根据西水峪地质情况，从拱坝坝肩稳定计算出发，对如何合理选择可能滑动面和滑动岩体，作出了结合实际情况的计算项目，采用按单位高度拱圈和分层累计两种计算方法，     

混凝土拱坝坝肩抗滑稳定三维非线性有限元分析

拱坝坝肩的稳定是保障拱坝安全的关键因素之一。目前,拱坝坝肩稳定分析多采用刚体极限平衡法,该法不能考虑岩体的弹塑性变形,也不能模拟岩体构造的复杂性,所以就不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及坝体与基岩的整体作用效果。从材料的弹塑性理论出发,应用三维非线性有限元法对坝体和坝肩岩体抗滑稳定进行分析。通过对具体工程模型的计算分析,分别以荷载突变和材料强度逐渐降低两种方式对坝肩岩体抗滑安全稳定给予评价。工程分析成果表明:非线性有限元法是进行拱坝及坝肩稳定分析的一种有效方法,能充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应。     

双河拱坝坝肩稳定分析

采用坝肩抗滑稳定安全系数的有限元迭代法,通过三维有限元计算,研究了双河拱坝坝肩岩体的稳定性,得到坝肩岩体的抗剪安全系数,在此基础上,进一步分析加固后的坝肩稳定性。     

拱坝枢纽整体抗滑稳定的地质力学模型试验研究

拱坝坝肩稳定是目前高拱坝设计中的一个重要而复杂的问题。近年来发展起来的地质力学模型试验是研究拱坝坝肩岩体稳定的有效途径。本文介绍了国内某大型重力拱坝枢纽整体抗滑稳定三维小块体地质力学模型试验研究实例,其中包括试验的特点、模型设计问题以及部分试验成果,分析了拱坝及进行处理后的两岸坝肩山体在水位超载条件下的安全度及其破坏机理。     

基于非线性有限元法的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析

高拱坝的安全性在很大程度上依赖于坝肩岩体的稳定性,目前在设计中,高拱坝坝肩岩体稳定性分析方法主要是刚体极限平衡法,但该法不能考虑岩体的应力-应变关系,不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及拱坝与坝肩岩体的相互作用效应。本文从摩擦理论和矢量几何出发,导出了三维可能滑体的抗滑稳定安全系数计算公式,并通过等参逆变换的方法,将非线性有限元法的计算成果纳入到所建立的公式中,形成了“基于非线性有限元的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析方法“。具体工程的应用成果表明,所给出的基于非线性有限元的坝肩岩体抗滑稳定分析方法充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应,是进行高拱坝坝肩岩体稳定性分析的一种有效方法。     

复杂岩基上拱坝和坝肩岩体变形过程及转异特征研究

本文以建筑在复杂岩基上的某重力拱坝为例，介绍了采用数值分析方法研究拱坝与两岸坝肩岩体联合作用条件下的变形过程、应力状态和转异特征的原理和方法。分析实例说明，采用这种综合分析方法可以较为接近实际地分析建筑于复杂地基之上的拱坝及坝肩岩体、断裂结构面的变形、应力状态及转异特征，为探索解决这一复杂综合问题提供一条有效的途径。     

双江水电站拱坝坝肩抗滑稳定分析

双江水电站拱坝建于板岩地区,坝址区地层古老,经历多次的地质构造运动,岩体断裂,节理裂隙发育,岩体风化强烈,地质情况十分复杂,其坝肩抗滑稳定同样是一个比较复杂的问题。文章主要介绍复杂地质条件下拱坝基础采取的工程处理措施,采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定,就双江水电站大坝坝肩抗滑稳定性进行分析。     

洞坪双曲拱坝三维渗流及坝肩稳定分析

洞坪双曲拱坝两岸坝肩天然地下水位较高,右坝肩被河道切割临空而相对单薄且存在可能滑移体.坝址区渗流特性及两岸坝肩的稳定性是工程非常关心的问题.根据洞坪坝址区水文地质条件及坝基防渗处理设计措施,动用三维有限元法对洞坪拱坝蓄水后稳定渗流场及坝体坝基整体应力场进行了计算分析;根据有限元应力结果和传统的刚体极限平衡法对两岸坝肩各结构面形成的可能滑移体进行了坝肩稳定计算.结果表明,坝肩具有足够的稳定安全度,不需要采取工程加固措施.     

复杂地基加固处理前后拱坝结构特性对比分析

为了分析建在复杂地基上的高拱坝在水库蓄水后坝体工作性态受坝肩断层、裂隙等地质缺陷的影响程度,采用结构模型试验及有限元计算方法,对某高拱坝1 760 m典型高程拱圈开展研究,对比分析拱坝在坝肩软弱结构面加固处理前后的结构特性。结构模型试验结果表明:在天然坝基条件下,受坝肩软弱结构面较发育以及两岸地形地质条件不对称等因素影响,拱坝的应力与变位值较大,其分布特征存在明显不对称的特点。采用以混凝土置换为主的措施进行加固处理,并对处理前后的拱坝应力、变位情况进行对比分析,有限元计算结果表明:在左岸布置混凝土垫座以及对软弱结构面进行混凝土置换,可有效提高坝肩岩体的承载力和抗变形能力,同时可调整拱坝体型、改善坝体受力状态,使拱圈应力与变位值减小,左右对称性得到明显改善,具有良好的加固效果。     

长沙坝水库拱坝坝肩加固措施及其效果

坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证,长沙坝水库大坝两岸地质条件较差,左右坝肩地质条件差异较大,在运行中存在绕坝渗漏和左右坝肩不对称变形,对拱坝坝肩稳定非常不利。本文通过介绍设计、施工、运行期间所采取的处理措施,总结了除险加固工程坝肩加固的措施及效果。     

桑浪水库拱坝坝肩抗滑稳定分析

拱坝坝肩的稳定性是整个拱坝整体稳定性的关键,坝肩岩体的复杂性决定了坝肩的稳定分析是比较复杂的。因此,在对拱坝坝肩进行抗滑稳定分析的过程中,必须加强对坝肩地质情况的调查,在全面掌握坝肩地质情况的基础上做好坝肩抗滑稳定性分析。主要阐述了桑浪水库拱坝坝肩抗滑稳定分析。     

拱坝对近坝肩导流洞结构衬砌的影响研究

为了更加深入准确的研究靠近拱坝坝肩导流洞的真实受力情况,使导流洞在施工期安全运行,研究分析了拱坝对靠近坝肩导流洞的影响。采用Ansys有限元分析法,建立拱坝和导流洞整体有限元模型,分析在自重,自重加静水情况下拱坝对导流洞产生的附加应力,为隧洞衬砌配筋提供依据。计算结果表明:拱坝对导流洞靠近坝肩部位产生的附加应力不容忽视,坝肩岩体灌浆对减小附加应力有一定作用。研究成果可为近拱坝坝肩导流洞的设计和施工提供参考。     

拱坝坝肩向斜岩体结构抗滑稳定系数的计算方法

拱坝坝肩有一个向斜岩体结构,该结构由于拱坝推力,会发生滑动破坏的可能性。通过有限元对坝肩、坝基渗流场与从拱坝向坝肩传递的推力进行计算,并通过三维极限抗滑稳定计算法,对向斜结构在各工况下的抗滑稳定安全系数进行计算,采用锚索加固滑动体,对于规范要求相满足且抗滑稳定安全系数所需锚索数量进行计算,同时计算分析抗滑稳定中锚索施加角度的影响。     

梅峰拱坝坝肩稳定分析

云阳梅峰拱坝址两岸存在软弱夹层及构造裂隙发育的特点,拱坝体型优化后,采用五圆心双曲拱坝,减小拱圈中心角以改善坝肩抗滑稳定条件。本文采用刚体极限平衡法、三维有限元法分析梅峰拱坝坝肩分析成果,根据该稳定分析结果,充分说明梅峰拱坝坝肩稳定安全是有保证的。     

外掺MgO混凝土不分缝拱坝坝肩三维稳定分析探讨

坝肩岩体抗滑稳定是拱坝设计中的关键问题之一。外掺MgO混凝土不分缝拱坝是一种新型拱坝,由于外掺MgO混凝土的延迟微膨胀作用,该新型拱坝的坝肩推力与常规拱坝有较大的差别。采用刚体极限平衡法,根据仿真分析获得的拱坝坝肩推力成果,分析了广东省长潭外掺MgO混凝土不分缝拱坝的坝肩稳定,并与常规拱坝的分析成果相比较,发现采用外掺MgO混凝土不分缝筑拱坝技术有利于拱坝的坝肩抗滑稳定。     

河湾混凝土拱坝设计

河湾水电站坝址两岸山体地形为略凹的负地形,山体单薄,对坝肩稳定不利。结合坝址地形地质条件,大坝坝型设计采用变厚抛物线双曲拱坝,改善了坝肩的稳定条件。坝体应力计算、坝肩稳定复核等方面,阐述了拱坝设计的基本思路与设计要点。     

拱坝三维非线性有限元分析及整体安全度评价——以杨房沟水电站为例

采用三维非线性有限元法,模拟了杨房沟拱坝坝体、坝基岩体及主要断层结构面,对坝体进行了位移应力分析,并结合三维极限平衡法分析,对坝肩关键性的可能滑动块体进行了有限元法抗滑稳定分析,论证了两岸关键性的滑块抗滑稳定安全系数均满足设计要求。超载法计算分析成果表明,杨房沟拱坝起裂超载系数在1.6左右,拱坝强度超载系数为4.5~5.0,与国内同等规模拱坝水平相当。在地震作用下,拱坝变形和应力与国内同等工程相类似,坝肩可能滑动块体抗震稳定性满足要求。综上所述,杨房沟高拱坝在正常工况、超载工况及地震工况下均具有较好的整体安全性。     

基于非线性有限元法的混凝土拱坝稳定特性分析

由混凝土拱坝的受力特点可以看出,其稳定性主要是依靠坝肩两岸岩体来维持,因此,坝肩岩体的稳定直接关系到拱坝的正常运行与安全,是拱坝设计中较为关注的问题之一。文章结合某实际工程,以大型分析软件ANSYS为平台,以某混凝土拱坝和地形整体为研究对象,针对同一模型,采用超载系数法、强度储备系数法等从不同角度分析坝体结构的稳定性。通过非线性有限元计算分析得出,在不同超载荷载作用下裂缝首先沿坝基面向坝高方向发展,同时坝踵区的裂缝沿坝体坝厚方向扩展,最终趋于稳定。随着强度储备系数的增大,拱坝抗滑稳定安全系数随之逐渐减小,基本呈现线性发展。同时,坝体位移也基本呈线性分布规律,但是,当接近临界抗滑稳定安全系数时,坝体位移明显表现为非线性发展趋势。该稳定分析为充分了解拱坝的结构安全度提供计算依据。