设置地基混凝土防渗墙均质土坝的应力变形有限元分析

结合某大型水电站溢洪道工程材料特性，采用大型有限元分析软件模拟施工过程计算了不同起浇时间下施工期及运行期溢洪道挑流鼻坎的温度场及温度应力场。计算分析表明，只要选择合理的施工方案，严格按照施工进度进行施工再加以相应的温控措施，挑流鼻坎段的温度应力能够满足设计要求。     

某溢洪道挑流鼻坎温控仿真分析

基于某大型水电站溢洪道工程材料特性,采用大型有限元分析软件模拟施工过程计算了不同起浇时间下施工期及运行期溢洪道挑流鼻坎的温度场及温度应力场。计算分析表明,只要选择合理的施工方案,严格按照施工进度进行施工再加上相应的温控措施,挑流鼻坎段的温度应力能够满足设计要求。     

某碾压混凝土重力坝温度场及应力场仿真研究

温度荷载是混凝土坝应考虑的主要荷载之一,而坝体会因温度应力过大从而导致产生温度裂缝,对大坝的安全运行产生不利影响。为避免在施工和运行过程中因温度应力超过坝体混凝土的容许应力而产生温度裂缝,基于热传导理论,针对某碾压混凝土重力坝施工期和运行期的整个过程,采用三维有限元数值仿真分析方法,进行了温度场和温度应力场的计算分析。计算结果表明:提出的温控施工方案可有效降低坝体的最高温度和温度应力,并且此施工方案可满足相关规范要求和该工程的温控设计要求。同时,此研究成果亦可为类似工程提供借鉴。     

西龙池抽水蓄能电站蜗壳结构三维有限元计算分析

本文应用三维有限元方法,对西龙池抽水蓄能电站整体蜗壳结构在不同充水保压值K1情况下的应力状态进行计算分析。结果表明,充水保压值K1的大小对蜗壳外围混凝土的应力状态有重要影响,蜗壳外围混凝土中沿蜗壳断面的环向拉应力是控制应力,其数值随着蜗壳断面直径的减小及距蜗壳表面距离的增大而减小,最大环向拉应力出现在蜗壳与进水钢管相接断面的顶部;沿蜗壳轴线方向的应力为相对均匀的拉应力,最大拉应力出现在外围混凝土厚度最薄的部位。在对蜗壳应力状态和运行特性进行分析的基础上,提出合理的充水保压值K1。     

新疆托海水电站大坝监测设计及运行评价

托海水电站位于新疆伊犁寒冷地区，电站主要建筑物双曲拱坝在新疆首 次 运用。工程区温度变幅大，坝体温度场分布不均，坝体结构较为单薄。坝体中部开设3个泄 洪孔口，坝体底部设有灌浆、观测廊道，坝体应力及孔口边界条件复杂，对大坝运行安全影 响较大。通过分析大坝变形、渗流、应力、温度等监测资料，对大坝施工期、运行期的工作 状态进行了评价，并对大坝设计中应注意的问题进行了探讨。     

基于ANSYS的大体积混凝土温度应力计算程序开发研究

通过对ANSYS有限元计算软件进行二次开发,实现了对大体积混凝土结构施工期与运行期温度场、应力场的仿真模拟。该计算程序可考虑实际工程中的各种荷载和边界条件,具有计算效率高、通用性好的特点。利用本程序对某碾压混凝土重力坝28号非溢流坝段的施工与运行过程进行了完整的数值仿真计算,计算结果表明本程序能很好地模拟大体积混凝土结构施工期和运行期的温度场和应力场。     

混凝土坝的数字监控——提高大坝监控水平的新途径

传统的大坝安全监控依靠人工巡视和仪器观测,仪器观测是重要的,但混凝土坝应力场十分复杂,仪器观测实际上不能给出混凝土坝的应力场和安全系数.作者在人工巡视和仪器监控之外,增加数字监控,利用反分析和全坝全过程仿真分析,在施工期可给出当时温度场和应力场,并可预报以后的温度场和应力场,如发现问题可及时采取对策;在运行期.可充分反映施工过程及运行中各项因素的影响,对大坝进行比较符合实际的安全评估,通过反分析,仪器观测资料在数字监控中也得到了充分利用.在目前的条件下,利用一台微机每周上机一次即可完成全部计算,运用方便,费用不多,效益显著.     

贯流式机组水电站厂房施工期及运行期温度应力场仿真分析

在水电站厂房这样结构复杂的大型水工结构的温度应力计算中，大量的时间花费在前后处理程序的编制上。针对这种情况，提出了将大型通用有限元软件与温度应力计算主体程序两者相结合的方法，并成功地将其应用于某电站厂房的施工期及运行期温度应力场仿真分析中。     

日最大降温时堆石坝混凝土面板温度应力研究

以在建的公伯峡水电站混凝土面板堆石坝为例，针对面板施工期发生日最大降温(日温差)这一特殊气候条件，实时模拟面板的施工过程，对面板的温度场和温度应力进行了仿真分析，获得了在发生日最大降温情况下混凝土面板温度场和温度应力的变化及分布规律。     

考虑接触摩擦特性的混凝土面板温度应力仿真分析

本文考虑面板与垫层之间的接触摩擦特性,应用笔者此前建立的温度场与温度应力的接触摩擦单元计算模型,进行了混凝土面板温度场与温度应力的仿真分析,获得了施工期及运行期面板温度场与温度应力的变化及分布规律。通过与面板温度实测结果的对比,证明所获得的面板温度的变化规律是基本符合实际的,也进一步证明上述接触摩擦单元计算模型是合理的。     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构优化布置

本文从管道截面形状、钢材用量和钢筋布置、钢衬外包混凝土厚度,管道与坝体相对位置及接缝处理四个方面,论述坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构设计的优化方法和原则.结合某水电站工程的实际,从优选的角度对该工程坝下游面钢衬钢筋混凝土管道的布置进行对比分析,表明从减小管线长度、节省工程投资的角度出发,建议采用半埋,外包1.5m厚混凝土的结构布置形式.     

软垫层末端应力奇异性数值模拟

本文采用非线性有限元中的接触模型，以龙滩水电站坝内压力钢管某设计方案为例，通过平面有限元数值模拟，全面分析设置软垫层后钢衬及混凝土的受力性态，研究软垫层末梢应力集中问题以及软垫层渐变段坡比、接触界面摩擦状态对混凝土环向局部应力峰值的影响。数值仿真结果表明：钢衬．混凝土接触界面存在的摩擦力对混凝土环向拉应力分布和峰值影响明显，较低的摩擦系数使界面接触压力分布趋于均匀，同时减少混凝土环向拉应力峰值。由于钢衬在软垫层末梢附近区域不能满足完全径向变形协调，钢衬．混凝土接触界面将出现局部微小张开区，形成软垫层末端应力奇异性；钢衬应力峰值应包括内水压力产生的膜应力与局部非协调变形产生的弯曲应力的叠加效应，设计恰当的软垫层渐变段坡比是减少钢衬和混凝土应力峰值的工程措施。     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构研究综述

坝下游面钢衬钢筋混凝土管道（简称“坝下游面管”）是目前坝后式电站引水管道的主要布置形式,其安全性和可靠性直接关系到水电站的安全生产和正常运营。本文首先对坝下游面管的优缺点和发展过程进行了简要回顾与分析,然后从坝下游面管国内外典型工程实例的应用和存在的问题出发,对坝下游面管的理论分析、模型试验、数值计算等主要研究方法,以及管道在内水压力、温度作用和地震作用下的承载机理和开裂特性的研究进展进行了归纳和总结,重点讨论了管道混凝土裂缝宽度的计算方法和控制措施,在此基础上提出了需要进一步研究的问题和发展方向,可为今后坝下游面管的深入研究和创新提供思路。     

大比尺钢衬钢纤维自应力混凝土圆形管道在内水压下的性能试验研究

本文通过模型实验，研究钢衬圆形压力管道的外包钢纤维自应力钢筋混凝土在内水压力作用下的性能，包括荷载-变形曲线，管道的开裂和极限荷载以及裂缝宽度，内水压与钢衬、钢筋、混凝土的应力关系等，并结合试验结果对这种管道的适用性进行分析。实验结果表明，钢纤维自应力混凝土能够显著地提高管道混凝土的开裂荷载，能够达到普通管道的2～3倍；钢纤维和自应力管道外包混凝土的裂缝宽度都有减小的作用。     

董箐水电站垫层钢管的设计研究简

水电站引水钢管末端与发电厂房蜗壳连接处存在变形应力协调问题,董箐引水钢管设计中,采用垫层钢管取代波纹管伸缩节,并进行了分析、计算研究,验证了垫层钢管能适应变形应力协调,具备伸缩节类似功能,且该结构型式可降低施工难度、缩短工期、节省工程投资,具有良好的推广应用价值。     

考虑混凝土软化和分期施工的坝后背管非线性分析

考虑混凝土开裂后的软化特性和坝体分期施工,采用三维钢筋混凝土非线性有限元法,研究钢衬钢筋混凝土坝后背管在静力作用下的承载性能规律。研究表明:考虑混凝土开裂后的软化特性将减小背管混凝土开裂区的范围,同时也将减小钢材应力,且背管斜直段长度越短,软化作用的有利影响越显著;考虑分期施工增大了背管混凝土的开裂区,提高了钢筋应力,坝基岩体强度参数越低,钢材应力提高值越大。     

水电站厂坝联结形式与取消伸缩节研究

本文结合某水电站的工程实际,采用三维有限元法,对整体模型进行静动力计算以及温度场和温度应力的计算,以研究取消厂坝间伸缩节的可行性。计算结果表明,以一定长度的伸缩管代替常规伸缩节,并采用将厂坝间分缝回填灌浆至管底高程的厂坝联结型式,可使结构位移和钢管应力满足使用要求。     

万家寨水电站取消发电引水管道伸缩节的焊接时机选择

目前不少水电站因为管道漏水等问题而取消伸缩节 ,在取消伸缩节时最后一条焊缝的焊接环境温度选择是非常重要的。针对这个问题 ,本文结合万家寨水利枢纽工程 ,采用三维有限元模型 ,详细分析了在各种焊接环境温度条件下钢管的应力状态 ,提出了合适的焊接环境温度范围。研究表明以 5月份作为焊接时间是合适的     

预应力施工阶段混凝土压力管道受力性能研究

本文基于环形预应力作用机理和弹性双层圆筒计算模型 ,推导出压力管道在预应力作用下的应力和径向变形解析计算公式 ,与模型试验和三维有限元仿真计算结果进行了对比分析 ,表明所提出的理论计算公式可用于混凝土压力管道在预应力施工阶段的应力和变形控制设计。     

凤滩电厂2号机压力钢管安全检测与评估

本文主要介绍水电厂压力钢管安全检测过程,采用腐蚀检查、无损探伤、静应力测试、动应力测试等方法,对电厂2号机压力钢管进行安全检测与评估。可供类似工程参考借鉴。