堆石坝坝顶行车二维动力响应分析

为了验证面板堆石坝坝顶通车的可行性,采用大型非线性有限元软件ABAQUS,对通车荷载作用下的堆石坝坝顶（帷幕灌浆加固后的）动力响应进行了分析,研究了坝体在不同水位、不同车速条件下的大坝动力响应规律,并分析了灌浆区材料的敏感性。结果表明,在相同水位条件下,灌浆区的动应力随车速的增大而增大;帷幕灌浆区的最大动主拉应力随灌浆区材料强度的降低而减小;在一定车速条件下,堆石坝坝顶通车对坝体产生的变形很小,产生的动主拉应力不足以使灌浆区产生裂缝,说明堆石坝坝顶通车的方案是可行的。     

正常运行条件下坝顶公路行车对坝体的影响

针对坝顶行车对坝体造成的影响问题,考虑正常运行条件下,采用大型非线性有限元软件ABAQUS,研究了坝顶行车下不同车重和车速对坝体的动拉应力、动压应力、动剪应力及动荷载引起的变形分布及变化规律,并根据灌浆区动拉应力,分别建立了车重、车速与动力响应之间的关系。结果表明,灌浆区动主拉应力随车重的增加呈线性增长趋势,此外,灌浆区动主拉应力也随车速的增加呈线性增长趋势,结合灌浆条件下的抗拉强度,反算出通车限制车重和车速为4.32 t和26.60 km/h,在考虑安全裕度的情况下,建议坝顶通车限制车重为3.60 t,限制车速为22 km/h。     

地震作用下心墙堆石坝动力响应分析

以西部地区某心墙堆石坝工程为例,在对大坝进行三维非线性静力分析的基础上,采用非线性动力有限元 法对心墙堆石坝在地震作用下的响应做了数值分析研究,获得了坝体动应力、动位移、加速度等分布规律,并评 价了土石坝的抗震安全性,为工程设计提供了参考依据。     

JATIGEDE粘土心墙堆石坝及其溢洪道非线性动力响应分析

由于JATIGEDE粘土心墙堆石坝的溢洪道直接建立在散粒体上,同时边墙直接与粘土心墙相接,因此大坝及坝体与溢洪道接触面在地震荷载作用下的响应特性将影响大坝的安全运行。对此,基于E-B模型静力有限元计算,利用非线性动力有限元原理对JATIGEDE粘土心墙堆石坝进行动力响应分析,研究了其坝体动应力、动位移及接触面动力稳定性等。结果表明,在地震作用下,大坝整体地震响应并不强烈,但坝顶出现了明显的“拱效应”,需采取相应工程措施。     

混凝土面板堆石坝坝顶道路通车限制计算分析

为分析大坝坝顶道路通车对坝体及帷幕灌浆区的影响,在四种不同灌浆方案下,分析了坝顶道路行车条件下的大坝动力响应情况,坝体在车辆动荷载作用下不同灌浆面积时的动拉应力,以及动荷载引起的大坝永久变形分布及变化规律,并根据坝体在车辆荷载作用下的动力响应,探讨了车重、车速与动应力之间的关系。分析结果表明,在坝顶道路行车条件下,灌浆区的最大动主应力随灌浆区面积的增大逐渐减小,说明灌浆区面积越大对通车越有利;各灌浆方案下的坝体变形均较小,且变形分布均匀,未出现位移集中区;灌浆区动主拉应力随车重的增加基本呈线性增长;在坝高1/3范围内及以下全部灌浆时,坝顶路面车辆间距为10m,车速为20km/h时,建议通车车重不超过4.38t,限高1.90m。研究成果为工程实践提供了参考依据。     

波浪荷载下桩基-重力式复合结构的动力响应

桩基-重力式复合结构是一种能充分发挥高桩结构和重力式结构优点的新型开敞式深水码头结构型式,为分析波浪荷载作用下该结构的动力响应,利用ABAQUS建立模型,分析了沉箱高度为17、19、21m的桩基-重力式靠船墩的模态特性和波浪荷载下复合结构的上部墩台和中部桩柱的动力响应。结果表明,上部墩台和中部桩柱的位移响应随沉箱高度的增加而减小,墩台加速度响应则呈相反趋势;沉箱高度为17、19m时最大弯矩峰值发生在桩与沉箱的相交位置附近,沉箱高度为21m时最大弯矩峰值出现在桩与墩台的相交位置,不同沉箱高度时最大主应力峰值均发生在桩与沉箱的相交位置。研究结果可为桩基-重力式复合结构的应用提供参考。     

董箐混凝土面板堆石坝地震响应特性研究

针对董箐混凝土面板堆石坝的抗震安全性要求,采用三维非线性动力有限元方法,考虑堆石料的动力非线 性及地震时坝体动水压力作用,采用等效线性模型求解坝体的地震反应,获得了该坝在EI-Centro地震波作用下及 峰值加速度时坝体和面板的加速度反应、位移反应、应力反应、垂直缝与周边缝位移反应及坝体地震残余变形等 地震动力反应特性,揭示了董箐面板堆石坝的地震反应规律与特点,分析了坝体的抗震安全性,论证了设计方案 的合理性。     

水布垭大坝面板在强地震作用下的非线性有限元分析

采用非线性动态显式有限元方法,对清江水布垭面板堆石坝在地震作用下的动态响应进行了计算分析,指出了混凝土面板在地震波作用下的应力水平和应力分布特点,预测了混凝土面板在地震发生后的结构完整性,计算经果表明,地震波作用下该坝混凝土面板强度满足设计安全要求。     

张峰斜心墙堆石坝应力应变静动力有限元分析

针对张峰水库地质条件复杂、覆盖层含有软弱夹层的问题,采用三维静动力有限元法,基于邓肯—张非线性弹性模型和修正的哈定—德涅维奇模型,模拟了张峰水库粘土斜心墙堆石坝在竣工期、运行期的应力应变情况,得出了应力应变的分布规律.结果表明,备工况下的坝坡安全系数均大于规范允许值,坝基软弱夹层不影响大坝的稳定安全性;竣工期坝体最大沉降位移为33 cm(约为最大坝高的0.46％),运行期最大水平向位移为31.6 cm;竣工期和运行期坝体内部应力水平均小于1.     

主轴承力作用下的多缸内燃机机体结构动力响应分析

以某 4缸柴油机为例 ,在建立机体实体模型及机体结构有限元模态分析的基础上 ,对多缸内燃机机体各部位在曲轴主轴承力作用下的结构动力响应进行了有限元分析 ,得到了内燃机机体裙部不同部位及各缸缸套不同部位的结构动力响应曲线。在此基础上 ,对机体各部位结构动力响应与机体结构模态特征、噪声辐射间的关系以及机体结构振动对缸套与活塞之间流体润滑性能的影响也进行了进一步的讨论 ,从而为多缸内燃机的设计提供了必要的依据。     

某沥青混凝土心墙堆石坝变形特性分析

高坝大库水电站中沥青混凝土心墙堆石坝所处地形地质环境复杂、心墙单薄、荷载大、应力水平高以及大坝渗流与变形机理复杂,因而大坝的运行安全掌控与评价难度很大。为此,结合已建的某高沥青心墙堆石坝工程,研究原型观测特性及三维应力变形规律,并将数值模拟结果与原型观测数据进行比较。结果表明,坝体最大沉降为1.56m,发生在约为坝体1/2高程处,最大沉降约为坝高的1.2%;大坝变形特性符合心墙堆石坝变形的一般规律,大坝右岸沉降变形较左岸大,整体而言,大坝变形趋于稳定,数值模拟与原型观测数据基本一致。     

猴子岩超高面板堆石坝应力和位移非线性有限元分析

建立合理的三维有限元模型分析面板堆石坝的应力变形特性对于优化坝体设计、改进施工方法具有重要的意义。以猴子岩超高面板堆石坝为例,运用邓肯—张E-B模型建立了堆石体材料的本构模型,通过APDL参数化语言对邓肯—张E-B模型进行了二次开发,运用生死单元技术模拟了施工过程,利用ANSYS软件建立猴子岩面板堆石坝三维有限元计算模型分析了大坝蓄水期的应力和变形,并对蓄水期坝体位移的有限元计算值与水管式沉降仪的监测值进行了比较分析。结果表明,有限元计算得到的坝体位移、应力均满足安全要求,符合大坝变形的基本规律,实测值与计算值基本吻合,进一步验证了有限元计算值的可靠性,为优化设计和指导施工过程提供了可靠的依据。     

曲线重力坝的动力特性和地震反应分析

以某典型混凝土曲线重力坝为例,充分考虑坝体、推力墩、溢流墩和岩基的相互作用,采用空间组合有限元直接滤频法求解地基—坝体系统的自振频率、周期和振型,按振型分解反应谱法计算地基—坝体系统的地震反应。结果表明,地基—坝体系统前6阶振型的振动主要是坝体的整体振动,而后面的高阶振动则主要是以坝顶或下游表面溢流墩的局部振动为主,地基的振动量很小;正常水位下地震时坝体的最大动位移发生在坝顶的顺河流向,最大值为22.1 mm,地基的位移很小;正常水位下地震时坝体的最大动应力分量发生在靠右岸2/3高程附近的横河流向,最大值为2.78 MPa。     

金佛山沥青混凝土心墙堆石坝地震反应三维有限元分析

针对金佛山沥青混凝土心墙堆石坝的特点,采用三维非线性动力有限元法进行了地震动力反应分析,重点研究了坝体在地震荷载作用下的加速度、动应力、地震永久变形的变化规律和分布。结果表明,加速度在坝顶附近达到最大值,存在明显的鞭梢效应;动应力在坝体分布较均匀;坝体永久变形不大。可见大坝整体抗震性能较好,满足给定地震作用下的抗震安全性要求。