新旧《混凝土重力坝设计规范》结构计算对比探讨

结合新修订的《混凝土重力坝设计规范》(NB/T 35026-2014)与旧规范《混凝土重力坝设计规范》(DL5108-1999)对比分析,新规范采用承载能力极限状态对坝体结构及坝基岩体进行强度和抗滑稳定计算,并调整了结构重要性系数γ_0,混凝土/基岩抗剪断材料性能分项系数γ_m以及抗滑稳定极限状态设计时的结构系数γ_d。通过对比分析结构重要性系数、材料性能分项系数和结构系数调整前后的计算结果,提出设计中应重点考虑的参数对象,为新规范的应用推广和重力坝设计提供参考和借鉴。     

松塔拱坝坝肩抗滑稳定分项系数研究

松塔混凝土拱坝坝肩设计过程中分别采用了水利行业和电力行业混凝土拱坝设计规范对其抗滑稳定安全系数进行计算,而对于电力行业混凝土拱坝设计规范中规定的各分项系数取值合理性和正确性一直备受争议。为此,提出用相对安全率论证电力行业规范规定的各分项系数取值的合理性和正确性。结果表明,电力行业规范采用的岩石抗剪强度指标、各分项系数及其变异系数取值正确、合理,两规范计算得到的安全系数标准值属于同一风险水平,并提出在建筑物、安全级别均为1级时拱坝坝肩抗滑稳定允许可靠指标取值为4.2偏低。     

拱座稳定分析中脆性岩体抗剪断强度参数取值方法研究

用分项系数法来研究拱坝坝肩(拱座)稳定性,其关键问题之一是如何确定地基岩体的抗剪断强度参数的标准值,目前常见的4种取值方法的物理意义及数值差异都较大。文章从不同强度参数取值方法的保证率及变异系数的角度分析了4种常见方法的优劣及实用性,并结合锦屏一级与溪洛渡2个巨型工程拱座岩体强度参数的工程实例,论证了以参数的小值平均值作为标准值的合理性。建议在《混凝土拱坝设计规范》(DL/T5346-2006)修编时,将脆性岩体的抗剪断强度参数的小值平均值作为其标准值,并以此确定拱座稳定分析的材料分项系数与控制指标。     

拱梁分载法拱坝抗拉强度准则研究

我国《SD145－85混凝土拱坝设计规范》规定，坝体内混凝土拉应力控制标准与建筑重要性无关，对不同等级的建筑物，采用相同的应力控制标准，这显然是不合理的。在总结已建工程实践经验的基础上，对拱坝作用不定性、抗力不定性、结构计算模式不定性等进行了分析讨论，并最终得出了用分项系数表达的不同等级建筑物及设计状况下的基于拱梁分载法的坝体拉应力控制标准。     

土基上厂房抗滑稳定承载能力极限状态与分项系数套改研究

现行的《水电站厂房设计规范》仍然以单一安全系数法为设计原则,该方法不能定量、科学地反映厂房工程的可靠性。该文遵照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》（GB50199—94）,对厂房抗滑稳定承栽力极限状态表达式、土基上厂房抗力参数统计特征、分项系数进行了研究,较系统地提出了土基上厂房抗滑稳定的承载能力极限状态表达式及分项系数（套改）,并以厂房工程实例检验了其合理性。     

拱座稳定分析中脆性岩体抗剪断强度参数取值方法研究

用分项系数法来研究拱坝坝肩(拱座)稳定性,其关键问题之一是如何确定地基岩体的抗剪断强度参数的标准值,目前常见的四种取值方法的物理意义及数值差异都较大。本文从不同强度参数取值方法的保证率及变异系数的角度分析了四种常见方法的优劣及实用性,并结合锦屏一级与溪洛渡两个巨型工程拱座岩体强度参数的工程实例,论证了以参数的小值平均值作为标准值的合理性。建议在《混凝土拱坝设计规范》修编时,将脆性岩体的抗剪断强度参数的小值平均值作为其标准值,并以此确定拱座稳定分析的材料分项系数与控制指标。     

拱坝混凝土应力控制标准取值探讨

混凝土拱坝在进行坝体应力分析、结构抗震分析、坝体结构配筋分析等计算过程时,均会应用到混凝土强度标准值这个概念,由于《混凝土拱坝设计规范》、《水工建筑物抗震设计规范》和《水工混凝土结构设计规范》中对于混凝土强度标准值的定义存在一定的差别,因此在采用不同的计算方法时混凝土强度标准值必须进行相应的换算。同时在对施工期的坝体应力进行计算分析时会用到不同龄期的混凝土强度,此时的混凝土强度标准值也存在一定的换算关系,本文以某一标号混凝土为例,结合现行规范,讨论在不同的计算分析方法下混凝土应力控制标准与混凝土强度之间的关系,以供参考。     

沙牌碾压混凝土拱坝坝体分缝形式的结构特性研究

在碾压混凝土拱坝设计中，选择合理的坝体分缝结构与分缝位置是有效地控制坝面开裂范围和保证拱坝整体稳定性的关键技术问题。文章结合沙牌水电站碾压混凝土拱坝的实际，运用有限元数值分析方法对拱坝不同分缝结构的坝体应力及缝端开裂特征作了多方案研究，在比较了各分缝方案结构特性差异的基础上，对该坝体的分缝结构和分缝部位提出了建议。     

厅子塘水电站砌石拱坝结构三维有限元分析

根据浆砌石坝设计规范和混凝土拱坝设计规范,结合云南厅子塘水电站细石混凝土砌石双曲拱坝工程特点,采用三维有限元方法,对拱坝体在多种荷载组合的工况条件下的坝体应力和变形进行了研究。研究结果表明,砌石双曲拱坝坝体的应力及变形均符合有限元计算一般规律,坝体最大位移在允许范围内,坝体上游面应力偏大,但在进行有限元等效应力核算后,计算研究结果在规范允许范围内。     

万家口子水电站碾压混凝土双曲拱坝排水系统设计

云南万家口子碾压混凝土双曲拱坝排水系统由坝体排水、坝基坝肩排水和两岸抗力体排水组成。笔者简略介绍大坝坝体排水、坝基坝肩排水和两岸抗力体排水设计方案。从电站运行后实际渗水情况来看,大坝排水系统设计是合理有效的。     

拱坝拱座稳定"分项系数设计法"的应用与评价

通过拱坝拱座稳定分析的“分项系数设计法”与《混凝土拱坝设计规范》(SD145-85)中的稳定计算方法,在国内具有代表性的拱坝拱座稳定计算成果的对比分析,针对拱坝拱座稳定计算的“分项系数设计法”在拱坝工程中的应用作了初步的探索。     

堆石混凝土拱坝枢纽布置及结构稳定计算分析

贵州风光水库是一座为村镇供水、兼顾农田灌溉的Ⅳ等小型水库工程。文章根据坝址地形地质条件、筑坝材料、施工导流和工程投资等条件进行对比分析论证,优选堆石混凝土双曲拱坝作为水库大坝坝型。结合《混凝土拱坝设计规范》(SL 282—2003),对拱坝枢纽布置方案进行适当优化调整,并对坝顶高程、坝体应力和坝肩稳定等进行详细计算。分析结果表明:不同荷载组合条件下坝体最大主压和主拉应力均在设计允许范围内,左、右坝肩稳定最小安全系数均大于规范安全系数。坝体结构体型设计经济合理,安全可靠。     

土基上闸室抗滑稳定承载能力极限状态与分项系数套改研究

目前水闸工程结构设计所采用的设计准则仍为单一安全系数法,该方法不能定量、科学地反映水闸工程的可靠性。遵照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-94),在查阅了国内外大量相关文献资料基础上,主要进行了土基上水闸抗力参数统计特征,闸室抗滑稳定承载力极限状态表达式的提炼以及分项系数的研究,首次较系统地提出了土基上闸室抗滑稳定的承载能力极限状态表达式及分项系数(套改),并以四川省七座水闸工程予以检验其合理性。     

水闸闸室抗浮稳定承载能力极限状态分项系数套改研究

水闸工程已在水利水电工程中广泛应用,其结构的安全性需引起高度重视。但目前的单一安全系数法不能真实地反映结构的安全程度,宜采用分项系数极限状态设计法。水闸设计规范修订不仅包括结构的抗滑稳定及地基应力稳定,还需重视闸室的抗浮稳定。结合《（山区）水闸设计规范》修订之水闸结构设计分项系数套改研究选题,以《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》为指导,分析推导了闸室抗浮稳定承载能力极限状态方程,提出了对应的分项系数,辅以9座已建或待建水闸工程进行了成果合理性检验。     

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。     

水工钢闸门结构系数的确定

在前期所做的对闸门设计规范可靠度校准的工作基础上，根据《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》等规范的有关规定，对闸门设计规范承载能力极限状态设计表达式中的5个分项系数的取值作了说明，根据给定的目标可靠指标及用钢量与现行规范相比变化不大的原则，着重对结构系数的取值作了计算分析，提出了结构系数的取值建议，为闸门设计规范采用可靠度理论设计方法提供了一些基本思路，结果可供闸门设计规范修订时参考。     

湖北青龙水电站碾压混凝土双曲拱坝结构设计

文章较为详细地介绍了青龙碾压混凝土双曲拱坝的设计和特点,主要包括枢纽概况、拱坝布置、计算方案、坝型选择、坝型参数、坝体结构设计等.     

中国拱坝设计容许应力与美国的比较

根据中国《混凝土拱坝设计规范 (SD14 5 85 )》及《美国垦务局混凝土拱坝和重力坝的设计准则》 (1975年 ) ,就拱坝设计容许应力 ,以及拱坝坝体混凝土抗压强度安全系数等作了比较、分析。     

氧化镁混凝土拱坝设计

本文结合贵州省地方标准《全坝外掺氧化镁混凝土拱坝技术规范》(DB52/T 720—2011),介绍了贵州省中小型水利水电工程氧化镁混凝土拱坝设计中枢纽布置、坝体设计、坝体构造、坝体混凝土及温控等关键内容,其设计经验供相关设计人员探讨、参考、借鉴。     

蚁群算法在拱坝结构可靠度分析中的应用

根据Hasofer-Lind的定义,将复杂的拱坝可靠性指标计算问题转化为数学上的优化问题,针对拱坝功能函数的复杂非线性和隐性的特点,提出基于蚁群算法的拱坝可靠度计算新方法,该方法避免了计算功能函数求导问题,不易陷入局部最优。以沙牌碾压混凝土拱坝的结构可靠度分析为例,得出了该坝坝体及诱导逢可靠性指标的分布规律,与文献[2]试验成果吻合。