土石坝应力路径三维有限元数值分析

对某土石坝进行了三维有限元应力应变计算,分析了土石坝在填筑期及蓄水期的应力路径变化特性。研究表明,无论是填筑期,还是蓄水期,坝体内各点都为等应力比的应力路径,大主应力与小主应力增量之比基本保持常数,但填筑期及蓄水期的比值大小不同,且该值大小与该点的位置和所处的材料分区有关。研究成果为进行土石坝相关试验提供了依据,也为研究适合于土石坝应力变形分析的本构模型提供了参考。     

水利工程土石坝坝体施工填筑质量变形监测方法研究

由于传统变形监测方法的监测间隔时间不稳定,导致土石坝位水平和垂直位移的变形监测值和实际结果不符,为此提出水利工程土石坝坝体施工填筑质量变形监测方法。设置土石坝变形监测点,确定监测时间间隔,设计合理监测周期,监测土石坝垂直位移和水平位移,完成水利工程土石坝坝体施工填筑质量变形监测方法。实验结果表明：新方法得到的水平和垂直位移监测值和实际结果能够保持一致,满足土石坝施工填筑规范要求,能够防止事故的发生。     

模拟分层填筑下压实度对土石坝应力变形及边坡稳定的影响

土石坝的施工大多采用分层碾压、逐级填筑的方式进行,以压实度和最优含水率作为设计控制指标,其强度指标和压缩特性直接影响到大坝的长期运行稳定.为探讨压实度对土石坝应力变形的影响,在合理模拟施工过程和不同压实度工况基础上,运用二维有限元模拟土石坝分层碾压过程,分析不同填筑高程和压实度对坝体应力变形及坝坡稳定的影响.结果表明:土石坝施工期坝体应力变形、坝坡稳定与压实度密切相关,高坝影响更为敏感,严格控制压实标准,可有效减小土石坝自身沉降变形.     

考虑流固耦合的复杂坝基土石坝稳定性分析

土石坝蓄水后存在渗流场与应力场的耦合效应,若简单将应力场和变形场分开考虑,其计算结果与实际情况相差较大,难以反映工程实际情况。采用大型三维有限差分软件建立复杂坝基的土石坝模型,并分别进行不同库水位下考虑流固耦合和未考虑流固耦合的坝体渗流和稳定性计算,分析流固耦合对土石坝稳定安全系数、最大沉降量以及最大拉应力的影响。结果表明,坝体蓄水后其应力场与渗流场耦合作用是不可忽视的,考虑流固耦合的土石坝更不安全。     

深覆盖层堆石坝静力三维有限元应力变形分析

巴底水电站沥青混凝土心墙堆石坝填筑在厚度达120 m的深厚覆盖层地基上,因此有必要研究覆盖层对坝体应力变形的影响。采用ANSYS软件对其进行静力三维有限元应力变形分析,但ANSYS中没有土石坝材料的本构模型,因此利用ANSYS提供的APDL语言二次开发平台,开发了在土石坝工程中应用广泛的邓肯-张E-B模型,对该堆石坝的应力变形进行了计算。通过计算,得到了该堆石坝的应力分布以及水平位移和沉降,经核算均满足要求。     

面板堆石坝合理的填筑速度探讨

随着土石坝施工机械的大量投入以及坝体填筑施工技术的不断发展,堆石坝的填筑强度在不断提高.较快的坝体填筑强度可以缩短工期,使工程尽早投入运行.但是较快的坝体填筑速度将引起复杂的应力变形特性.本文运用数值方法模拟不同填筑速度下面板堆石坝的施工.对比分析三种不同填筑速度下面板堆石坝的应力变形特性,分析筑坝速度对面板堆石坝应力变形特性的影响.结果表明,较快的筑坝速度引起较大的后期沉降和变形,同时在坝体和两岸的接触部位引起较大的拉应力,对坝体的安全稳定不利.     

考虑覆盖层应力历史的土石坝变形分析

介绍了应力历史对坝体变形的影响和邓肯张本构模型中卸荷的判别标准。在考虑覆盖层应力历史的条件下,把坝基覆盖层各单元的应力和历史最大偏应力、历史最大应力水平以及历史最大固结压力作为大坝填筑前有限元分析计算的初始条件,计算坝体的变形。考虑坝基覆盖层应力历史和不考虑坝基覆盖层应力历史两种情况下的计算结果表明:当考虑坝基覆盖层应力历史时,坝体变形明显偏小,并且最大位移值发生位置明显靠向坝体上部,证明坝基覆盖层应力历史对土石坝变形有重要影响。     

基于ABAQUS软件的土石坝应力应变分析

利用有限元通用分析软件ABAQUS的用户子程序,实现Duncan-Chang模型的开发;同时利用热传导模块进行渗流分析。以此对某土石坝坝体进行应力与变形非线性有限元计算,得到坝体在施工期与稳定渗流期的应力与变形值。计算结果表明：利用ABAQUS软件,通过二次开发可以有效的实现土石坝的应力、应变计算。     

土石坝应力路径数值分析

对糯扎渡心墙堆石坝进行有限元数值分析,研究了坝体内各点应力路径.结果表明,无论是填筑期,还是蓄水期,坝体内各点都为等应力比的应力路径.大主应力与小主应力之比基本保持恒定,但填筑期及蓄水期的比值大小不同.可为进一步研究适合于土石坝应力变形分析的本构模型提供参考.     

中峰水库心墙填筑压实度超百分析

黏土心墙碾压填筑压实度作为土石坝填筑的主要技术控制指标之一,是保证土坝防渗体施工质量,提高防渗体的密实度和均匀性,防止土石坝心墙坝体不均匀沉陷变形和渗漏的关键。本文以中峰水库为例,对工程建设中出现的土石坝心墙坝体压实度超过100%的问题进行分析。     

深覆盖层上土石坝竣工期坝体及防渗墙应力应变分析

在深覆盖层上修建土石坝,坝基的渗流控制是首要问题,防渗体系的选择尤为重要,坝体填筑料与防渗墙材料往往不同,应力应变特性复杂。为此,本文以某深覆盖层上均质土石坝为例,采用三维有限元方法开展数值分析,模型中采用Duncan-Chang双曲线本构模型,对坝体及混凝土防渗墙进行模拟计算。结果表明:坝体最大位移出现在坝体中下部,坝体与防渗墙接触面顶部区域填筑料位移较小,防渗墙最大水平位移出现在墙体中下部;坝体均受压应力,坝体与防渗墙接触面应力变化明显,防渗墙最大应力出现在墙体中下部。     

填筑方法及水位变化对土石坝应力变形的影响

利用有限元Abaqus软件,对不同填筑方式和水位变化下的土石坝进行应力应变分析。分析结果表明,对一次性加载和分层加载两种方式下的土石坝进行应力应变分析,分层加载时土石坝的沉降量远远低于一次性加载时的沉降量,分层加载的填筑方式更适合工程需要。水库蓄水后,土石坝竖向位移无明显变化,水平位移增加较大,上游坝体的应力影响较大,下游坝体应力影响较小,拱效应消失。水位下降后,土石坝的位移无明显变化,在坝体上游应力变化明显,水位下降时对上游坝坡的稳定不利,需要加强防护。     

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.     

E-B模型在土石坝施工过程模拟中的应用

土石坝的开裂与不均匀沉降与坝体的应力和变形状态有密切的关系,因此展开对土石坝应力变形的计算模拟具有十分重要的意义。本文以西安市某心墙坝为例,采用有限元软件MADIS/GTS,应用其中的E-B模型模拟心墙坝的施工过程,旨在探究土石坝在施工过程中的应力变形规律,同时也探讨有限元软件MADIS/GTS内嵌的E-B模型在土石坝应力变形模拟中的适用性。     

复合土工膜心墙与斜墙高土石坝应力应变研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和抗水力劈裂性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。为了研究复合土工膜高土石坝的应力应变特性,以一座坝高127.5 m的复合土工膜高土石坝为例,基于有限元计算方法,采用邓肯张E-B模型,分析和计算竣工期及渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝壳料堆石体应力和应变、坝壳料堆石体变形以及大坝渗流量,得出复合土工膜心墙式和斜墙式高土石坝的应力变形特性,并对是否发生水力劈裂进行判断。算例表明复合土工膜对降低坝体浸润线,减小坝体孔隙水压力均有显著作用,堆石体的应力应变有了一定的改善,且不会发生水力劈裂等不利问题。     

三峡工程茅坪溪防护土石坝坝体填料浸水沉陷试验研究

三峡大坝分期蓄水会使茅坪溪防护土石坝产生的浸水沉陷变形，根据安全鉴定专家组的意见，补充对坝体填筑材料进行了浸水前后的力学性能的试验研究，浸水沉陷变形试验采用三轴试验方法进行，提供了坝体填筑材料浸水前后的力学参数，为工程复核计算及安全分析提供必要的科学依据。     

土石坝施工期拦洪度汛坝体填筑管理分析

土石坝水库建筑物中度汛坝体填筑是大坝施工中最关键的环节,结合中小型土石坝水库施工期临时断面拦洪度汛坝体填筑管理实例,阐述了施工期临时断面拦洪度汛坝体对水库工程质量、安全、进度、投资等的重要性,分析了施工期临时断面拦洪度汛坝体填筑的主要影响因素,并根据填筑管理主要影响因素提出了针对性的解决措施,进一步保证中小型土石坝临时断面拦洪度汛坝体填筑施工质量、安全及进度等,对类似中小型土石坝施工期拦洪度汛坝体填筑管理具有参考作用。     

哈拉沁水库土石坝静动力分析

应用大型通用有限元分析程序ANSYS对呼和浩特市哈拉沁水库土石坝进行静力和地震波瞬态动力分析.将两种计算结果进行比较,得出整个坝体内部各单元位移和应力变化情况.以及相对比较容易出现滑坡的部位.结果显示此土石坝满足设计要求.与实际情况相符.为实际工程的土石坝防震及边坡局部加固提供了参考依据.     

《碾压式土石坝设计》一书现已出版发行

由中国工程设计大师林昭编写的《碾压式土石坝设计》一书现已出版发行。本书包括碾压式土石坝设计的全部内容：枢纽布置；各种断面和适用条件；各种筑坝材料及填筑标准的确定；对各种坝基的处理方法；土石坝与岸坡接头以及与混凝土建筑物的连接型式；坝体结构；各种有关计算（如渗流、坝坡稳定、沉降、坝体应力应变等）；土石坝抗震及监测等。     

复合地基施工顺序优化机理特性分析

通过数值模拟试验,计算分析了先加桩后填筑坝体(先桩后土)、先填筑坝体后加桩(先土后桩)和先填筑坝体后加桩并注浆(先土后注浆)3种情况下的地基固结变形、应力特性。以秦岭电厂灰坝加固工程为例,探讨了复合地基施工顺序优化的方法机理和影响因素,结果表明:"先土后桩"的施工顺序较传统的"先桩后土"可以较大地发挥上部土体对地基的压密作用,使桩间土承担更大的上覆荷载,促进地基土的固结,大大减少地基的"工后沉降",有利于坝体或路基的安全运行。