基于邓肯—张模型的土石坝有限元分析

取坝体河床部位最大横断面为计算的典型剖面,进行了二维非线性有限元分析.坝体以及覆盖层采用了邓肯-张E-v和E-B本构模型,在混凝土盖板和心墙之间设置了无厚度GOODMAN接触单元.考虑坝体填筑和分期蓄水相结合的施工过程,分析得出了坝体(包括覆盖层、填筑区等)顺河流向水平位移、竖直沉降、应力水平、大主应力以及小主应力分布等情况,同时得出了一系列有益的现象和规律,对于同类工程的建设、实际工程的设计与施工具有一定的借鉴作用.     

瀑布沟高土石坝三维非线性有限元分析

对瀑布沟水电站心墙土石坝进行了三维非线性有限元计算分析,以深入了解高土石坝坝体和基础防渗墙在施工期和蓄水期的应力、变形分布规律。散粒材料均采用邓肯E-ν模型,混凝土采用线弹性模型,接触面采用Goodman单元,并在计算中考虑了上游坝壳、过渡料和反滤料等因水库蓄水而产生的湿化变形。计算结果表明:大坝的应力和变形分布规律基本合理,大坝最大沉降均发生在水库满蓄期,心墙内没有出现拉应力,在心墙、防渗墙、墙顶廊道的接头部位设置的高塑性黏土区改善了大坝的应力状况,使得剪切破坏区大大减小,达到了控制该部位应力与变形的目的。     

土石坝心墙拱作用影响因素研究

针对目前普遍存在的土石坝心墙拱效应现象,对某土质心墙坝进行了有限元分析,探讨了影响土石坝心墙应力拱效应的几种因素。计算结果表明,坝壳与心墙的弹模比、心墙泊松比、坝高等因素对心墙拱效应的影响比较显著;坝壳泊松比对拱效应的影响不大。计算分析结果可为今后类似土质心墙坝的设计提供参考依据。     

三峡茅坪溪粘土心墙土石坝坝体安全分析

介绍了三峡茅坪溪防护工程土石坝粘土心墙方案的应力应变有限元分析研究成果,表明大坝在竣工期或蓄水期心墙均未产生剪切或拉裂破坏,不会引起水力劈裂,心墙是安全的,论证了粘土心墙方案是可行的。     

土石坝砾石土心墙孔隙水压力变化分析

土石坝心墙作为坝体主要防渗结构,在施工期产生的孔隙水压力幅度、消散水平及初蓄期的防渗性能对大坝的初蓄和运行安全有着重要的影响。对某高土石坝砾石土心墙孔隙水压力监测资料的分析表明,砾石土心墙在施工期产生的孔隙水压力幅度与上覆土压力、土体饱和状态和渗透系数有密切关系,孔隙水压力消散水平与库水位变化幅度关系不大,主要与材料特性相关。初蓄期由于心墙土体未完成固结,库水位快速抬升,心墙易加速沉降,从而降低土体强度产生水力劈裂,因此心墙土石坝在初蓄期应严格控制库水位抬升过程,加强心墙中部孔隙水压力及下游侧渗透水压力监测,这对确保大坝的安全具有重要意义。     

浅谈土质心墙坝的水力劈裂有限元数值模拟

随着我国水电建设飞跃发展,土石坝作为世界坝工建设中应用最为广泛和发展的一种坝型。土质心墙坝作为土石坝中最为典型一种,是很多高坝的首选。从世界上土石坝的破坏的角度看,土质心墙坝的水力劈裂问题是坝工界最为关注。本文主要分析土质心墙坝的水力劈裂的发生原理,并以工程实例作为分析对象进行详细阐述。     

丙巷河心墙土石坝施工和运行期的FEA连续分析

介绍了一种三相土体弹塑性渗流偶合模型的基本理论及其有限元（FEA）技术，对丙巷河水库粘土心墙土石坝标准剖面，从施工到蓄水再到库水位骤聚工况下，的一次性应力，位移，渗流，坝坡稳定的部分计算成果，论述了分期施工填筑对大坝位移的影响和粘土心墙的“拱效应”。     

基于ANSYS的土石坝应力变形有限元分析

因自身无邓肯-张模型,使得应用广泛的有限元软件ANSYS在土工有限元分析中的应用范围和适用性受到限制。本文利用ANSYS提供的APDL参数化设计语言进行二次开发,编制相应的程序建立土体的邓肯-张模型,以模拟土体的实际特性,并对一均质坝算例进行验证。计算结果表明所编制的程序满足土石坝有限元计算的数值要求,较好的反映了土石坝的应力、变形规律。     

土石坝防渗加固效果的有限元分析

运用SEEP/W有限元软件,结合岳城水库具体工程实例,对土石坝防渗加固效果进行了详实分析。结论表明:依据对加固防渗影响大小的不同影响因素进行排序,顺序为防渗墙渗透系数、水位变化、防渗墙墙顶高程、防渗墙埋深;这些因素可归纳为水库本身、基础工程地质环境和防渗墙三类,是实际施工设计应关注的焦点所在。     

基于有限元软件水库土石坝渗流分析

土石坝水库是水利工程中一种重要的水工建筑物,对防洪蓄水工程起着重要的作用。然而,土石坝在运营期间,由于施工和土体材料原因坝体会发生渗流现象,而过大的渗流会引发土石坝内部发生破坏,增加溃坝风险,因此,对土石坝运营期的渗流情况进行研究具有重要意义。本文以山东某土石坝为例,采用Geo Studio软件中SEEP/W大坝进行渗流分析,探讨了不同水位下,大坝的孔隙水压力和渗流等特征,同时对大坝加固提出了建议。研究结果表明,最大水位下大坝最大出口水力梯度i为0.3,因此大坝安全系数等于1/0.3,即3.33。因此,在稳定状态下大坝不会发生渗流破坏。此外,大坝心墙在正常和最大水位的渗流速度分别为1.5×10^-4 m/d和1.47×10^-4 m/d,同样表明大坝不会发生渗透破坏。     

土石坝应力稳定分析的摄动随机元应用

作为防渗体系的土石坝,其所含介质受非均匀性、非线性性状、不连续性和复杂的边界条件等因素的影响,一般很难获得解析解.摄动随机有限元是一种考虑可靠度随机性的有限元方法,它可以考虑岩土工程中存在着的很多的不确定因素,并对岩土工程各种边界条件和非线性应力应变土体本构关系有着较强的适应性.讨论了土石坝的应力稳定分析,并进行了非线性摄动随机有限元分析.     

基于蛙跳优化算法的土石坝邓肯-张E-B模型参数反演

邓肯-张E-B模型常用来刻画土石坝本构关系,对其参数进行准确估计是实现土石坝应力应变分析的前提。本文针对工程中通过三轴试验确定其参数所存在的不足,着重阐释了群智能蛙跳优化算法在反演土石坝邓肯-张E-B模型参数中的应用,结合实测资料,通过正分析,证明了蛙跳优化算法在E-B模型参数反演中的合理性,以期为其他工程提供借鉴。     

土的侧膨胀性及其对土石坝应力变形的影响

本文通过试验和计算揭示了土的侧膨胀性质对土与结构物相互作用的影响.说明了造成堆石坝混凝土面板和混凝土防渗墙应力计算中出现较大误差的重要原因之一，是土体的本构模型及其参数的确定，不能很好地模拟实际土体的侧膨胀性.同时，本文也提出，在土体本构关系中，各向异性问题不可忽视，它对提高土石坝应力应变计算的精度十分重要。     

不同斜率下沥青混凝土斜心墙土石坝有限元分析

介绍世界上几座沥青混凝土斜心墙防渗高土石坝,并结合国内已建的茅坪溪沥青混凝土心墙坝,通过改变其心墙形式和厚度,并用非线性粘弹性有限元对其进行计算分析,探讨了斜心墙的倾斜斜率对心墙的应力与变形的影响。     

粘土心墙土石坝震后破坏机理的二维有限元分析

土石坝震后破坏机理研究是土石坝抗震研究中的关键问题之一.本文以新疆恰甫海粘土心墙土石坝为例,利用二维三角形常应变动力固结有限元程序,分析了地结束后粘土心墙土石坝坝体内部孔压场的时程变化规律及其对坝体稳定性的影.究表明,在粘土心墙土石坝震后固结过程中,受边界排水影响而产生的坝体内部压重分布以及孔压升高区域在坝体内部的迁移是导致粘土心墙土石坝发生震后坏的根本原因.本文研究结果可以为高地震烈度区粘土心墙土石坝坝体断面的合设计提供参考依据.     

土石坝复杂渗流场有限元分析

采用有限元法中的里兹法对大梁水库主坝进行渗流分析,以三角形为基本单元划分网格。离散渗流区域,并对复杂渗流边界进行合理简化,将地基与心墙分别建立有限单元总体方程。从而求出该渗流场运动要素在断面上变化。     

某土石坝渗流稳定有限元分析研究

针对某土石坝下游坝坡出现大面积湿润区情况,为探索工程出现渗漏问题的原因,在结合现场查勘及工程设计、施工资料的基础上,采用有限元仿真方法进行大坝渗流稳定安全评价.研究结果表明,当排水棱体淤堵或坝体内部混凝土防渗心墙失效时,仿真结果与工程现场查勘情况基本一致.研究成果可为类似工程设计、加固提供参考.     

小浪底水库土石坝斜心墙应力监测与分析

以小浪底水库土石坝斜心墙应力监测资料为基础,对其斜心墙孔隙水压力、土压力及拱效应进行探讨。分析表明:该斜心墙孔隙水压力受施工、防渗料等影响,与库水位变化规律存在一致、滞后及不一致三种情况。同时,其土压力变化分为土压力上升期、土体快速固结期(土压力下降期)及土压力随库水位有规律变化期三个阶段,越靠近斜心墙上游,三个阶段的变化越明显,越靠近斜心墙下游,三个阶段的变化越不明显。而且,斜心墙拱效应从上游到下游依次减小,在运行初期增大,之后其系数变化与库水位变化正相关,测点越往下游,年变幅越小。     

土石坝工程的拱效应分析

通过分析拱效应的成因,利用有限元软件,结合接触理论对内摩擦角和粘聚力对土石坝心墙拱效应的影响做了分析,验证了前人的结论。     

考虑施工顺序的土石坝有限元分析

考虑施工顺序,对某斜心墙土石坝进行了有限元计算,从应力、变形、稳定3个方面对结果进行了分析,指出整个坝体单元处于稳定状态,施工时只要严格控制单元安全度较低部位的质量即可.