某水库沥青混凝土心墙坝有限元计算分析

基于等效线性模型,采用有限元法对在建的某水库沥青混凝土心墙堆石坝进行了理论计算,重点研究了大坝在运行期各工况水位下的渗流,以及施工期、蓄水期大坝的应力变形分布,并将理论计算结果与施工期大坝安全监测资料进行了对比分析,对蓄水期大坝渗流、坝体及心墙应力变形进行了预测分析。分析表明:其施工期的理论计算结果与监测资料基本一致。大坝防渗效果较好,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起到了主要的阻水作用。坝体应力变形分布规律较为合理,心墙与过渡料及填筑料间能协调变形,工作性态良好,符合土石坝应力变形规律,为下一步水库蓄水验收及蓄水运行提供了科学依据。     

土工膜软岩堆石坝变形监测研究

南欧江六级大坝是我国投资已建成的软岩填筑比例最大、坝高最高的土工膜防渗堆石坝,最大坝高达85 m,正确认识该类型坝的位移变形和应力特征以及土工膜防渗体受力变形规律,对同类型大坝的建造及安全评估具有重要的意义。本文以南欧江六级大坝监测数据为基础,结合有限元计算成果,对土工膜防渗堆石坝的变形规律及土工膜的受力状态进行系统分析和总结。分析结果显示,实测资料分析结果与有限元计算成果存在差异。在坝体变形方面,由于下游侧软岩填筑,监测资料显示坝体沉降位移在坝体下游侧较上游侧大,而有限元计算结果显示上游侧与下游侧沉降量相差不大,且有限元计算沉降及水平向位移均较实际变形及位移量大;在土工膜受力变形方面,两种分析结果规律性存在差异,两种方法计算受压区域相同,但受拉区域结果正好相反。原型监测分析成果表明,南欧江六级土工膜防渗软岩堆石坝,自蓄水两年以来的工作状态正常,其设计经验和监测成果可以为同类工程提供有益借鉴。     

立洲RCC拱坝蓄水过程应力变形特性分析

基于立洲RCC拱坝温度场全过程仿真分析成果,考虑施工期残余应力,分析大坝蓄水过程中在温度荷载、水荷载、渗透压力和自重作用下坝体应力变形特性及发展规律,探寻真实工作状态下与设计荷载作用下大坝应力特性差异,并结合类似工程蓄水监测成果对立洲大坝的蓄水安全情况进行分析和评价。分析结果表明,大坝实际应力、变形性态与传统算法结果相比差异显著,大坝在蓄水过程中处于弹性范围内,工作状态正常。     

土工膜防渗石渣坝应力变形有限元分析

某水库大坝为土工膜防渗石渣坝,坝面利用复合土工膜作为面板进行防渗。对该水库大坝建立三维非线性有限元模型,模拟大坝填筑施工、复合土工膜铺设及水库蓄水过程,分析了竣工期和蓄水期下坝体和复合土工膜的应力变形情况,论证了该土工膜防渗石渣坝结构设计的合理性。计算结果表明,蓄水前后坝体的位移和应力分布符合一般规律,且蓄水对坝体安全有利,坝体不会出现剪切破坏;复合土工膜在坝面下半部分由于受边界约束出现拉应变,产生拉应力,但计算得到的横向和纵向安全系数均满足规范要求,土工膜安全可以得到保证。     

西域砾岩区沥青心墙砂砾石坝工作性态分析

文章结合西域砾岩区某沥青混凝土心墙坝的设计、施工及监测成果,对施工期、蓄水期沥青混凝土心墙堆石坝的变形及应力应变的安全监测资料进行了分析,重点讨论了大坝及心墙变形和应力、心墙温度、大坝渗流和坝后渗漏等关键监测内容。分析表明大坝及其心墙现阶段变形稳定,应变、应力测值和温度变化正常,工作性态良好。其中关于大坝及绕坝渗流场形成的过程及渗漏情况分析,可为今后大坝的运行安全及同类地质条件下大坝防渗设计提供经验借鉴。     

堆石坝面板应力应变和周边缝变形特性研究

面板和周边缝是面板堆石坝的重要防渗结构,对大坝安全和正常运行起着关键性作用。通过蓄水期、运行期面板应力应变和周边缝变形观测资料分析,可以对混凝土面板和周边缝工作性态进行评价,对坝体稳定和防渗性能进行评估。分析结果表明,水压力作用下堆石坝面板主要承受压应力,坝肩部位局部受拉,周边缝变形以沉降为主,与水位变化关系较明显。     

阳江沥青混凝土心墙堆石坝应力变形特性研究

为了评价阳江抽水蓄能电站下水库沥青混凝土心墙堆石坝的安全性，采用非线性有限元法对覆盖层最厚的大坝断面开展应力变形计算，详细模拟大坝的施工和蓄水过程。计算结果表明：竣工期和蓄水期坝体应力变形分布规律总体合理，竣工期坝体水平位移极值分别为-22.74 cm和26.18 cm,沉降极值为-73.80 cm,沉降率为0.91%。蓄水后，坝体水平变形变化较为明显，沉降极值稍有增加；坝体大、小主应力极值分别约为1.30 MPa和0.63 MPa,位于坝基全风化层。蓄水期，心墙挠度变化范围为73.76～77.83 cm。蓄水前后，心墙大、小主应力小幅变化，均为压应力，应力水平均较小，极值为0.68,心墙不会出现剪切破坏。总体上，大坝应力变形在正常范围内，整体安全性高，大坝断面设计合理。     

天生桥一级水电站大坝安全监测系统及运行工况

为监测混凝土面板堆石坝在施工、蓄水及运行期工作状态， 在大坝各部位控制性地布置内部和外部原型观测系统。外部变形观测系统通过坝面８ 条视准线， 其中上游坝面３ 条， 分别位于高程６８０ ｍ 、７４６ ｍ 、７８７ ｍ处； 坝顶高程７９１ ｍ 下游侧１ 条； 下游坝面４ 条， 分别位于高程６６５ ｍ 、６９２ ｍ 、７２５ ｍ 、７５８ ｍ 处， 均通过下游相应高程永久观测房， 以监控施工、运行时段大坝的外部变形。内部观测系统， 共布置各类仪器５２０ 支（台、点），现已完成９０％ 的仪器埋设安装工作量， 其运行完好率达９５ ％ ， 分别对大坝垂直、水平位移、坝体应力、面板挠度变形、面板应力应变、接缝位移及帷幕防渗效果等进行监测。从观测到的资料分析， 大坝运行工况良好， 无严重缺陷存在。     

某混凝土面板堆石坝数值模拟与监测分析

采用邓肯E-B非线性模型对某混凝土面板堆石坝进行有限元分析,研究分析了大坝各工况水位下的渗流状况和不同时期坝体的应力及变形情况,将理论计算结果与大坝安全原型观测资料对比分析。分析表明:坝体的渗流、应力和变形值均在允许范围内,计算结果与监测数据基本一致。大坝防渗施工质量较好,混凝土面板和防渗帷幕灌浆起到了良好的防渗作用。坝体应力分布与变化情况合理,其变形规律与混凝土面板堆石坝普遍的变形规律较为相符,说明大坝处于安全运行状态。同时,对大坝后期运行有一定的指导意义,为大坝安全评价提供了科学依据,也对类似工程理论计算具有参考价值。     

新疆山口水电站堆石坝实测变形的反馈分析

根据山口水电站大坝施工及水库蓄水后的监测资料,采用国内比较通行的沈珠江双屈服面弹塑性模型,对坝体应力变形分析所用的坝料计算参数进行了有限元反馈分析,分析结果与实测值基本相符,较好地反映了大坝变形的分布状态,表明大坝变形及应力分布符合土石坝的一般规律。     

积石峡面板堆石坝应力变形分析

基于积石峡水电站面板堆石坝填筑的沉降观测资料,采用三维有限元计算方法,得到大坝各类材料的模型参数。分析结果表明,监测值和计算值变化过程符合较好,说明了计算模型及所得参数的有效性。在此基础上,对大坝的应力变形特性进行了计算分析,得到了积石峡水电站面板堆石坝蓄水后的应力变形特性。     

西林水库面板堆石坝应力变形的三维非线性静力分析

西林水库扩容工程采用的坝型为混凝土面板堆石坝,坝基砂砾石覆盖层最大厚度32.00 m,低弹模混凝土防渗墙、C25钢筋混凝土趾板和面板构成其防渗体系。采用三维非线性静力有限单元法开展竣工期和蓄水期坝体及防渗体系的应力变形分析,重点分析防渗体系在蓄水期水荷载作用下和竣工期堆石荷载作用下的应力变形以及周边缝、面板垂直缝和防渗墙与趾板接缝的变形。根据计算结果,提出相应的结论和建议,为大坝的科学施工及原型监测设计提供有力支撑。     

水布垭水利枢纽若干土力学问题研究

水布垭心墙堆石坝约需填筑350万m3防渗料,经勘察分析,决定采用坝下游庙王沟碎石土和龙王冲风化页岩,为论证这种材料能否作为心墙防渗料,曾进行了专门的室内试验和现场碾压试验.重点介绍了水布垭大坝筑坝材料的工程特性、河床覆盖层利用、200 m级面板堆石坝应力应变分析和防渗系统等关键技术问题的研究成果.这些研究成果对水布垭大坝顺利建成蓄水和可靠运行十分重要.     

溪洛渡特高拱坝初期蓄水工作性态分析研究

大坝各方面性能能否经受住首次蓄水的考验,是关系大坝安全的关键问题。本文针对溪洛渡拱坝,采用非线性有限元方法,考虑横缝的接触非线性,实现了大坝初期蓄水全过程模拟,分析了蓄水过程中坝体和坝基变形、应力的分布特征和变化规律,以及横缝应力和张开度的变化情况,并确定了保证接缝灌浆的安全蓄水水位。研究结果表明,在水荷载作用下,坝体和坝基发生向下游的顺河向变形和向两岸的横河向变形,坝体上游面主拉应力和下游面主压应力不断增大,横缝有压紧的趋势。同时,对坝体与坝基关键变形和应力的初期实测数据与计算成果进行了对比,二者规律吻合较好;并结合国内同类大坝工程的情况分析了蓄水变形实测值与设计计算值存在差异的原因。计算和监测结果表明,溪洛渡初期蓄水阶段大坝应力应变及横缝状态符合特高拱坝低水位运行特征,大坝蓄水整体安全有保障。随着蓄水位增加,需跟踪开展大坝混凝土与基础岩石实际参数的反馈分析,动态评价大坝整体的安全性能。     

潘口面板坝施工及蓄水初期安全监测成果分析

为了解潘口水电站面板堆石坝在施工期及蓄水初期的工作性态,分别进行了大坝外部位移、坝体内部位移、面板应力应变、渗流等项目的监测。监测成果分析表明,大坝沉降、内部位移、周边缝的变形等相比于同级别其他面板堆石坝的实测值均略偏小。大坝变形符合堆石坝的一般规律,蓄水后无明显突变和异常。初步判断,大坝的工作状态是正常、安全的。     

黄金坪水电站大坝蓄水过程监测成果分析

从大坝蓄水过程中大坝、工程边坡、泄洪建筑物等关键部位变形、应力应变、渗压渗流等方面介绍黄金坪水电站枢纽区监测仪器布设及安全监测成果。监测资料分析成果表明,大坝蓄水过程中枢纽区关键部位各类监测数据无异常变化,各建筑物运行良好。     

不同蓄水方式对堆石坝应力变形的影响分析——以冶勒水电站工程为例

水库先期蓄水和后期蓄水对大坝的应力变形有不同的影响。采用邓肯-张E-B模型对冶勒水电站堆石坝进行三维有限元建模,结合不同坝体材料的计算参数,在先期蓄水和后期蓄水条件下,拟定两种计算方案,对沥青混凝土堆石坝在竣工工况和正常蓄水位工况下的应力变形进行了三维有限元分析,并从应力变形角度对其安全性进行了初步评价。通过计算分析和比较,这两种蓄水方式下大坝的应力变形均符合堆石坝的一般分布规律,且量值在合理的范围内。     

东风水电站枢纽布置及初期蓄水拱坝性态观测分析

东风电站枢纽由双曲抛物线薄拱坝、泄洪系统、地下厂房系统和防渗帷幕系统组成，并建立了原型观测系统。水库蓄水初期对大坝变位、基础变形、渗流渗压、扬压力进行了观测，其成果和大坝设计计算值基本上是吻合的，变形性态和设计预测的性态基本上是一致的，说明大坝的运行状态正常，对个别变形较大和渗压较大的部位，需进一步加强监测。     

混凝土拱坝应力分析的动态模拟方法

本文根据热传导理论与粘弹理论，采用空间有限单元法，按照大坝混凝土浇筑，蓄水与正常运行过程，考虑随时间变化的各种因素，进行增量的全过程仿真动态分析，得出大坝在全过程中的温度与应力变化情况，供大坝施工设计，结构设计和运行管理应用。     

天堂山水库拱坝初期蓄水监测成果

天堂山拱坝是一座坝高约７０米的双曲拱坝，为保证大坝安全蓄水，利用埋设在坝内的仪器观测系统和布置于坝基廊道的排水－扬压孔系统，选择部分控制蓄水安全的重点监测项目，进行了蓄水安全监控，初期蓄水监测结果表明：１、拱坝坝体温度变化规律，分布合理，其状态对大坝的应力和整体性有利；２、大坝的内部应力变化符合一般规律，量律、分布合理，变化均匀，出现的最大拉压应力符合现行规范；３、接缝灌浆质量良好，横缝未出现重被