某混凝土重力坝加高后新老混凝土结合面处受力特征分析

重力坝加高对老坝的再利用具有很重要的意义,但在加高的工程中会遇到新老混凝土受力不均匀等问题,采用有限元软件ABAQUS,研究了在考虑混凝土老化的前提下大坝加高的可行性,计算了加高后大坝各坝段的应力分布,并分析了老坝表层材料的弹性模量、强度参数及新老混凝土结合面处的摩擦系数对新老材料结合处拉应力和剪应力的影响。计算结果表明,新老结合面间最大拉应力出现在大坝折坡坡顶向下4/5处,最大剪应力出现在坝坡底。最大拉应力对弹性模量的敏感性更高,但幅度很小,弹性模量从90%折减到60%时最大拉应力降低了0.7%,说明在大坝加高工程中,坝面老化对新老界面产生的拉应力影响较小。而剪应力对强度参数的敏感性更高,强度参数从90%折减到70%时最大剪应力升高了1.2%。增大新老混凝土结合面处的摩擦系数可导致结合面处的拉应力降低,这有利于结合面处的稳定性。     

格八拱坝加固工程施工期库水位计算分析

针对格八拱坝加固工程采用后帮整体式大坝加高加厚方法,基于新老坝体结合特点,采用三维有限元法分别计算了正常蓄水位加固、死水位加固两种施工方案,分析了新老坝体应力变形状况及结合面状态,并比较了两种方案的优劣.结果表明,死水位加固方案改善了老坝应力状况,新坝坝体应力满足规范要求,且新老坝体结合面上的法向拉应力分布区域和应力值均较小,新老坝体的整体工作性态较好.因此,在格八水库加固工程施工期间,应尽量使水库保持低水位.     

东方660 MW超超临界二次再热汽轮机高中压外缸强度分析

汽轮机高中压外汽缸的设计、整体结构要保证有足够的强度、刚性及法兰中分面的密封性。文章采用三维弹性接触理论,建立东方660 MW二次再热汽轮机高中压外缸的有限元模型,进行温度场、热应力和机械应力及变形仿真分析,为汽缸的安全可靠性评定提供了技术依据。     

飞来峡水利枢纽土坝坝段应力应变稳定分析

对飞来峡水电站土坝段在完建工况、正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位等四种工况下的应力应变进行了非线性有限元分析计算，得出了大坝特征点的应力值和位移值。对坝体应力与变形的分布规律和大坝的工作状态进行了研究，结果表明大坝应力应变和稳定性满足安全要求，具有较大的安全裕度。     

飞来峡水利枢纽排漂孔坝段应力变形计算分析

对飞来峡混凝土重力坝排漂孔坝段在完建、正常蓄水位、校核洪水位等三种工况下的应力变形状态作了弹性和弹塑性有限元分析计算，给出了大坝特征点的位移值和应力值，计算结果表明，大坝应力满足安全要求。     

基于实测资料的大坝安全风险管理

大坝的变形、渗流及应力应变等监测数据综合反映了大坝的安全性态，基于实测资料及大坝运行实际情况，提出了基于实测资料的大坝群安全风险率的分析方法，为实现大坝安全风险评估提供量化依据。     

南水北调丹江口大坝加高工程施工技术

丹江口大坝加高工程是南水北调中线工程关键性、控制性、标志性的龙头工程．也是国内大坝加高改造项目中规模和难度最大的工程。本文慨要论述了丹江口大坝加高工程中的施工技术难题和解决措施,为老化和病害水工混凝土建筑物的修复和改造提供了可借鉴的经验。     

三江水库大坝应力变形三维仿真分析

针对三江水库地质条件复杂和大坝填筑料多样等特点,采用非线性模型对大坝施工期和运行期进行三维仿真分析,并对堆石体主要参数进行敏感性计算分析。结果表明,三江大坝结构设计合理,坝体变形和应力、面板挠度和应力、接缝变形等分布符合一般规律。     

MF-DMA方法在某双曲拱坝变形监测中的应用

为更好地分析大坝变形序列的波动特征,采用滑动平均拟合代替多项式拟合对多重分形消除趋势波动法进行修改,将修改后的多重分形消除趋势滑动平均算法用于某双曲拱坝的变形分析中。结果表明,该大坝变形具有多重分形特征,其多重分形强度与大坝各坝段运行机理有关,多重分形消除趋势滑动平均算法可从整体和局部上评价大坝的工作性态,目前大坝运行良好,整体处于粘弹性工作状态。研究成果进一步丰富了大坝变形监测的内容。     

300m级超高心墙堆石坝接触黏土施工工艺研究

两河口水电站建坝河谷为狭窄、陡峭的岩石岸坡,坝基岸坡浇筑1m厚的盖板混凝土,为避免大坝与盖板混凝土接触界面处可能发生的较大剪切错位变形,设计在接触界面处设置了柔性较好和适应变形能力较强的接触黏土,接触黏土必须具备良好的塑性和黏性、良好的抗渗变形能力。接触黏土施工质量的好坏对300m级超高心墙堆石坝防渗、变形稳定及确保工程安全至关重要,本文主要介绍其施工工艺及质量控制方法。     

增压器压气机三体接触问题的研究

涡轮增压器是机车柴油机的重要部件之一。增压器压气机叶轮、轴套和轴采用过盈配合技术联成一体,这是典型的三维多体接触问题。以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹性接触问题,利用JIFEX程序,针对不同的过盈量、转速和轴套壁厚进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律,以作为设计、制造时参考。     

Influence of the design parameters on the stress state of saddle-supported pipelines: an artificial neural network approach

A neural network methodology is herein applied to numerically treat the sensitivity analysis problem of above-ground pipelines under static loading by taking into account the possibility of development of uplifting phenomena at the pipe–saddle interfaces. Assuming classical frictionless unilateral contact to mathematically describe the pipeline support conditions coupled by an appropriate finite element scheme, the discrete problem is put in the form of an inequality constrained quadratic optimization problem with respect to either displacements or stresses. In order to investigate the structural response and the stress states of the above-ground pipeline at hand with respect to the variation of critical design parameters which are the pipe thickness and the support conditions, the sensitivity analysis problem is formulated as a quadratic programming problem with the design parameters appearing in the quadratic term. The feasibility of using appropriately designed neural networks to model the complicated nonlinear relationship between the several input parameters associated with above-ground pipelines and their support conditions is thus demonstrated.     

压气机套装叶轮的三维接触非线性有限元分析

增压器压气机叶轮、轴套和轴采用过盈配合技术联成一体,这是典型的三维多体接触问题。本文以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性有摩擦接触问题,针对不同的过盈量、摩擦系数和转速进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。分析表明：随着叶轮与轴套间过盈量的增大,轴套的外表面与内表面的接触应力是线性增大的,而且内表面的接触应力增加较为迅速,这对于确定合理过盈量和改进设计具有参考意义。     

Elastoplastic frictional contact problem study on interference fits of compressor

The FE parametric quadratic programming (PQP) method developed from the parametric variational principle (PVP) was used for the analysis of the stress distribution of the 3D elastoplastic frictional contact of an impeller-shaft sleeve-shaft. A locomotive-type turbocharger compressor with 24 blades under combined centrifugal and interference-fit loading was considered in the numerical analysis. The solution of elastoplastic frictional contact problems belongs to unspecified boundary problems where the interaction between two kinds of nonlinearities should occur. To save time in the numerical computation, a multi-substructure technique was adopted in the structural modeling. The effect of fit tolerance, wall thickness of the shaft sleeve, and rotational speed on the contact stress was discussed in detail in the numerical computation. To decrease the difficulty of the assembly process and ensure the safety of the working state, the amount of interference between the shaft sleeve and shaft by press-fitting should be controlled strictly to avoid the rapid increase of contact stress. The numerical results show that the algorithm has high accuracy and good convergence. The study can be referred to in deciding the proper fit tolerance and improving the design and manufacturing technology of compressor impellers. __________ Translated from Engineering Mechanics, 2007, 24(1): 186–192, 177 [译自: 工程力学]     

液压升降坝工作原理及结构性态分析

液压升降坝是一种新型的可升降活动的坝型,目前尚无设计规范。介绍了液压升降坝的结构、原理及特点,根据液压升降坝的结构特点和实际运行工作条件,采用弹性力学三维有限元法建立了三维有限元模型,计算分析了不同工况下升降面板及支承结构的应力和变形,并研究了其工作性态。结果表明,液压升降坝面板与坝后液压杆、支撑杆交接处几何形态发生突变,易产生应力集中,需设置合适的连接过渡装置以减小应力集中。     

薄拱坝极限承载能力研究与应用

根据塑性极限分析的静力法和机构法原理,推导了拱坝极限荷载上、下限值的线性规划数学模型,并选择两座典型薄拱坝为例,采用多拱梁塑性极限分析法计算了极限状态下的超载系数和应力状态、破坏形态,验证了薄拱坝极限承载能力及安全可靠性.     

土工格栅加筋土石坝的试验和数值模拟研究

为进一步了解土工格栅加筋土石坝的变化特性,对土工格栅和堆石料接触面特性进行了拉拔试验,发现接触面上的剪应力较大,且随上覆压力的增加而增加;试验拉拔位移主要为土工格栅的伸长量,接触面上的相对位移较小,因此加筋土石坝数值模拟应设置土工格栅和堆石料接触面变形协调,并将试验结果应用于加筋土石坝的数值模拟中,分析了土石坝加筋前后应力变形特性和动力响应的变化规律。结果表明,加筋对土石坝变形的抑制效果主要体现在地震工况下;加筋后坝体的地震永久变形有所减小,加筋对顺河向的地震永久变形抑制效果大于震陷;加筋后顺河向永久变形指向下游,最大震陷位于坝顶。     

二次边界元法及应用

本文简述了边界元法的基本理论,介绍了自编的二次边界元法计算程序,探讨了用该方法解决问题的可行性与准确性,计算了大坝孔口应力问题.计算实践表明:二次边界元法有广阔的应用范围及较高的计算精度,且计算准备工作简单,方便易行,程序可在水电工程中推广使用.     

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。     

不同厂坝连接型式下的厂房稳定性分析

针对某坝后式水电站厂坝连接问题,建立了包括厂坝、基岩及其软弱结构带在内的整体有限元模型,并在分缝处设置以接触力为未知量的接触单元,采用有限元混合法研究了在自重、水压力、地震作用及泄洪振动下,不同厂坝连接型式下厂房受力变形特征、厂坝整体抗滑稳定性及厂房泄洪振动响应特性。结果表明,厂坝平缝连接既能有效改善厂房的静动力响应状态（应力、位移、加速度等）,又能提高厂房结构、机组正常稳定运行及厂坝整体抗滑稳定安全系数,具有一定的合理性和工程实际意义。