从优化角度看重力坝三角形断面的物理意义

为探讨重力坝三角形基本断面设计的物理机制,利用细啃渐进结构优化(ESO)方法的基本概念,建立了坝顶顺河向位移敏感度准则.以四边形为初始域,以重力坝的稳定和坝踵拉应力为约束条件,对基本荷载作用下的重力坝基本断面形状进行优化.不同网格、不同初始域、不同坝高工况下的结果表明,三角形基本断面是重力坝在基本荷载作用下使得坝顶位移最小的一种断面形状.     

一重力式面板堆石坝加高工程的变形与稳定分析研究

重力式面板堆石坝的坝型较为少见,但因其体积小、造价低、施工便利,在中低坝建设中应有良好的应用前景.该文针对一重力式面板堆石坝加高工程,采用极限平衡和数值分析的方法,对其坝坡稳定和应力应变进行了分析,总结坝坡稳定和应力应变的基本特点.该坝的分析结论对于今后同种坝型的工程具有参考意义.     

营口市玉石水库取水坝段优化设计

通过对玉石水库取水方案比较,取水坝断面的优化设计。当大坝抗滑稳定和应力满足规范要求时,取水坝断面最经济合理。     

新型拱坝

混凝土坝的型式和经济性是取决于所采用的设计方法。限于矩形或梯形断面的重力坝远在采用公式进行设计以前就已经实际应用了。当引入静力学方法分析后,坝断面变成基本三角形。后来,许多更精巧的坝型如夏斯塔(Shasta)和G.     

混凝土重力坝结构断面优化设计研究

借助ANSYS软件对重力坝的曲线断面和传统三角形断面进行优化设计,建立数学模型,求解优化设计变量,对优化结果进行分析;对曲线形式重力坝进行应力和抗滑稳定分析,并与传统三角形断面重力坝优化结果进行对比,得出与传统断面模型相比,曲线型重力坝有减少断面面积、节约材料、安全可靠等方面优势。     

胶凝面板堆石坝工作性态研究

胶凝堆石坝的分析计算目前多采用线弹性或普通堆石料本构模型来近似处理,不能很好地反映该坝型的真实位移和应力分布特征。根据已提出的胶凝堆石料本构关系,对该坝型进行蓄水期工作性态分析,对7种坝坡的坝体断面进行有限元数值模拟和整体稳定性分析,研究断面变化对该坝型位移、应力分布特征以及大坝整体稳定性的影响。计算结果表明,该坝型有良好的安全稳定性,但随着坝坡的增大,该坝型在经济性提高的同时,安全性降低。     

基于ANSYS的小型重力坝坝形优化分析

为获得经济、合理的小型重力坝坝形,采用ANSYS建立了曲线坝面参数模型和传统断面参数模型.通过探讨小型重力坝不同坝形的应力分布、坝体尺寸、面积等差异,并在不同坝形、不同坝高的情况下进行优化分析.结果表明,曲线形重力坝明显优于传统的三角形重力坝,并且更适合于低坝.     

大山口拱坝重力墩裂缝分析及加固设计

大山口水电站拱坝右岸重力墩出现贯穿性裂缝,本文通过对两岸重力墩裂缝成因的分析,认为主要是由温度应力引起,裂缝的产生虽然没有导致坝体应力恶化或坝肩失稳,但在重力墩踵部出现了超规范的拉应力。最后提出了缝面封闭和竖直向预应力锚索的处理方案。     

宜兴抽水蓄能电站上水库主坝抗震稳定性计算分析

1 概 述 江苏宜兴抽水蓄能电站上水库主坝建在倾斜的建基面上,是由钢筋混凝土面板堆石坝及下游重力挡墙构成的混合坝.坝址地震烈度为Ⅵ度,鉴于工程的重要性和主坝基础下游面为坡度较陡的斜坡,可研报告审查意见,将主坝的设防烈度提高为Ⅶ度.在工程的蓄水安全鉴定阶段,业主委托科研单位对主坝下游挡墙的3#挡墙段(桩号坝0 127.33)、15#挡墙段(桩号坝0 381.33)的混合坝两个断面进行了抗震稳定性分析,其主要内容为"上水库混合坝抗震分析研究"和"上水库重力挡墙动力分析研究"两部分.本文仅 选取15#挡墙段断面,简要介绍混合坝抗震稳定分析计算成果.     

基于监测成果的李家峡拱坝左岸坝肩超载加固效果评价

结合李家峡拱坝左岸坝肩锚索加固的现状,采用大坝原型加密观测试验成果,并运用间接评价方法和有限元仿真模拟计算,对坝肩预锚超载加固效果进行评价。分析认为,左岸坝肩超载加固后,左重力墩表部群锚加固区的径、切向拉应力值减小或拉应力转变为压应力或压应力变大,应力分布有均匀化趋势。结论是超载加固提高了左岸坝肩的整体稳定性。     

梯形复式断面明渠流场特征试验研究

本文采用重力相似准则,建立了原型梯形复式断面无坝引水工程的室外试验模型,解决了在无坝引水工程中开展试验观测难度大的问题。同时对主河道与明渠交叉点即明渠进水口及主河道上下游的流速进行了三维观测,探讨了不同河流断面位置处的流速变化,为未来无坝引水工程通过水流流速变化进行泥沙淤积治理提供理论参考。     

半重力式挡土墙设计

在各种水工建筑物的设计中，半重力式挡土墙应用范围较广。这一方面是由于半重力式挡土断面一般比重力式挡土墙断面小２５～４０％，可充分利用混凝土的抗拉强度，另一方面由于断面和重量减小，与同样高度的重力式挡土壤比较，地基应力较小且比较均匀。在寒冷地区，半重力式挡土墙较悬壁式等轻型挡土墙抗冻害性能也好。     

土石坝沉降的非线性变弹性计算

文章根据土体非线性双曲线应力应变关系的邓肯－张模型，提出了根据常规三轴试验即可计算土石沉降的一种实用简便的计算方法，并给出了实际工程算例。该方法不需要用有限元计算融洽上坝的应力和应变，只要分析坝的控制断面或危险断面即可，并且能够计算断面的不均匀沉降。     

石带浆砌石拱坝的断面设计与应力分析

对在中等风化岩基坝条件下的坝型选择、断面设计进行了分析,对浆砌石拱坝的应力计算进行了介绍,供有关同行进行参考与讨论.     

加筋粉细砂筑坝应力应变观测分析

辽河防洪应急工程采用粉细砂加筋筑坝技术,根据坝断面传感器采集到的数据,分析加筋区内土工编织布应力应变、土体垂直应力、土体水平应力的情况,说明对建于粉砂土软基上的砂土坝采用延伸率较大的土工编织布作坝体加筋材料是成功的.     

重力坝计算与实测坝踵应力差异中扬压力作用研究

坝踵应力是评价重力坝安全的重要指标,按无拉应力准则设计的重力坝采用有限单元法分析时往往出现较大的拉应力,但实际工程中未见观测到拉应力的报道,有的甚至出现较大压应力,同时实测应力变幅往往远小于计算值。本文统计了国内外24座重力坝观测结果,分析了坝踵应力蓄水前后变化特点,以一典型重力坝断面为例,采用材料力学法和有限元法对坝踵应力进行计算,对比分析了理论坝踵和实测坝踵应力变化规律,重点研究了扬压力对两个坝踵点应力贡献作用,揭示了计算和观测坝踵应力差异的原因之一。结果表明：理论上的坝踵应力是坝踵基岩一侧计入扬压力作用的有效应力,实测坝踵应力则是距基础一定距离、坝体混凝土内部的总应力,两者存在一个与扬压力接近的应力差;按无拉应力准则设计的重力坝,坝内测点不会出现拉应力,最小压应力为0.5～1.0倍的上游水头;实测坝踵的有效应力取决于渗流场和孔隙水压力系数(B系数),该点渗透压力变幅小于上游水头且存在滞后,致使应力变幅明显小于理论坝踵应力变幅;扬压力在理论坝踵和实测坝踵的作用差异是实测与计算坝踵应力差异显著的重要原因之一。     

试论重力坝的渗透压力应力分析

本文论述了关于重力坝在渗透压力作用下的坝体应力问题。文中分别以重力分析法及弹性理论法推导了在基本渗透压力图形(指三角形及矩形,二者的组合即可代替设计中所采用的折线图形)作用下的坝体应力公式。在重力分析法方面,系根据坝体水平截面上垂直正应力呈直线分布的假定,推导各项应力公式(主要是剪应力及水平正应力),并对此项应力公式作适当的简化,以便于设计者的应用;在弹性理论法方面,系根据辛克维兹(Zienkiewicz)在解决三角形渗透压力所引起坝体应力问题的基础上,推导出在矩形渗透压力作用下的各项应力公式。最后,分别用重力分析法及弹性理论法进行实例演算,证明二者求得的应力成果,误差不大。     

贮灰坝非线性有效应力应变分析及其应用

根据贮灰坝的特点,采用有效应力原理以及邓肯非线性应力应变模型,推导了相应的计算公式,并以三门峡火电厂龙沟贮灰坝为例,对其设计断面在施工和贮灰过程中的有效应力和变形状态进行了分析。分析中采用了在时域上逐步加载的方法,较好地模拟了坝体的施工状况,消除了以往有效应力分析中初期坝底部存有破坏区这一不合理现象。     

百色水利枢纽碾压混凝土主坝设计研究

百色水利枢纽主坝为全断面碾压混凝土重力坝，高１３０ｍ。根据坝址岩基地质特点和地形情况，对主坝轴线作上线、中线、下线３个方案的比较，用平面有限元法分析表明，中线方案（坝踵和坝分别离上、下游蚀变有一定距离）的坝体和地基应力分布最理想，另外，中线方案基础处理较简单，可靠，便于设置防渗帷幕，故主坝轴线布置选择中线方案，通过两种剖面的研究，采用上游面直立，下游坡为１：０．８，基本三角形顶点高程为２３２ｍ的剖     

试论黄河下游重力式砌石坝工程的老化

黄河济南段的特点是河道窄,弯道多。其中,北店子以下一般河宽1km左右,槐荫区曹家圈处河道宽仅459m,是黄河下游著名的窄河段之一。该河段行洪断面小,大水期水深流急;两岸险工林立,且重力式砌石坝较多,截至1992年5月止,计有重力式砌石坝303段,围