小型拱坝采用三心圆弧拱设计——贵州省四岔路水库工程三心圆弧双曲拱坝设计简介

这是一个实际小型拱坝工程设计的小结,笔者通过四岔路水库大坝采用三心圆弧双曲拱坝布置,解决了原设计单心圆双曲拱坝中拱冠梁上游底的较大拉应力问题,相对减小了坝体工程量,技术与经济效益均是可取的。三心圆双曲拱坝与单心圆双曲拱坝相比,其特点可归纳为:1.坝肩稳定性好;2.坝体应力均匀化(一般是减小梁应力,增加拱应力);3.改善坝体倒悬度,有利于施工;4.相对减少了坝体工程量。以上小结,可供有关工程技术人员参考。[文 摘] 近年来,随着设计方法的不断完善以及电算技术的日益普及,一些科研、设计单位已研制出计算非圆弧拱坝应力、应变的多拱梁法电算程序,这些程序大多能在微型机上运行,从而使小型拱坝的非圆弧化设计成为可能,四岔路水库三心圆弧双曲拱坝便是其中的一例,本文旨在小结该拱坝设计的基础上,说明三心圆弧双曲拱坝是达到拱坝扁平化的有效方法之一。     

微机ADSC-CK拱坝多拱梁法应力分析程序简介

我院二潍工程设计处编制的ADSC-CK拱坝多拱梁法应力分析程序原来只能在VAX-11/780机上运行,由于美国进口的每秒百万次VAX机普及率很低,所以程序的推广受到报大限制。该处对该程序进行了改编和增补,成功地移植至微机,并保持了体形计算和力学计算方面的全部功能,这就为拱坝计算程序的推广使用开辟了广阔的前景。现将微机程序简要介绍如下: 一、程序功能 (1)本程序采用传统的试载法原理,视拱坝为水平拱圈和垂直悬臂梁两种体系的组合,根据拱、梁交点的变位协调条件求解内力和应力。解算时考虑了径向、切向和水平扭转三个主要变位的协调,并通过“ZM”法计入垂直扭转的影响。     

拱坝应力分析

试载法是目前一种比较常用的拱坝应力分析方法。本文介绍的是利用有限元概念来改进多拱梁体系的一种计算方法。首先,用弹性中心法给出变截面及等截面拱单元刚度矩阵的显式;然后用弹性中心法给出变截面及扭曲梁单元的刚度矩阵,并采用组合刚度法建立整体平衡方程,使方程组带宽及存储量大为减少,以致在微机上即可用多拱梁法计算拱坝应力。同时,还提出了计算扭曲梁的方法。利用本文推导的公式而编制的计算拱坝应力的ADAS程序,具有较强的功能和较高的效率。可以计算单心圆、多心圆、抛物线、双曲线、椭圆、对数、螺旋线、单曲、双曲、等厚,变厚等各种类型的拱坝应力。大量计算结果表明,本文方法具有良好的计算精度。     

藤子沟水电站双曲拱坝体型优化设计

藤子沟水电站在拱坝体型选择中。分析比较了单心圆双曲拱坝、三心圆双曲拱坝和椭圆曲线双曲拱坝三种拱型，最后确定采用椭圆曲线双曲拱坝。在选定拱型的基础上，对拱坝体型进行了优化。给出了分载法及有限元法的坝体应力分析结果。     

东江双曲拱坝体型设计及应力分析

拱坝的体型设计和应力分析是拱坝设计的主要内容之一。本文扼要地论述了东江拱坝体型设计;分析比较了有限单元法、拱梁分载法程序和计算与实验的成果。由此看出诸法程序算得的拱冠、拱座主应力沿坝高分布的趋势与规律是一致的;东江拱坝应力状况能满足设计要求。东江拱坝应力分析表明:在目前拱坝设计中,拱梁分载法可作为基本的应力分析方法,而其它方法作为校核。     

用ANSYS-ADPL语言实现拱坝封拱温度场的多目标优化

用ANSYS-ADPL参数设计语言编制拱坝的计算命令流程序,参数化自动生成三维有限元的计算程序,建立计算的各边界条件(位移边界条件、温度边界条件、力的边界条件)宏文件、荷载文件,以及不同荷载组合的宏文件程序.通过编制多目标非线性规划及线性规划的数学模型应力变形及稳定、冷却费用等评价指标体系,得到封拱温度场多目标非线性优化结果,从而寻求对拱坝应力、稳定及冷却费用综合最优的拱坝体型和封拱温度场.     

井冈冲高砌石拱坝坝体应力计算分析

多拱梁分载法概念清晰,使用时间长,积累了丰富的经验,但不能从整体上反映坝体应力分布情况,且基础变位采用简化方法;三维有限元等效应力法能基本消除应力集中现象,可进行各种复杂条件下拱坝的坝体应力分析,但计算成果的精度仍然受到其自身特点的影响.结合现行规范,分别采用多拱梁分载法和三维有限元等效应力法对井冈冲高砌石拱坝坝体应力进行了计算分析.结果表明,两种方法的计算成果总体趋势基本一致,坝体应力状态总体安全.说明了在高拱坝坝体应力分析中分别采用两种方法进行计算,并相互补充,相互验证的必要性.     

枧槽沟水库拱坝设计

枧槽沟水库坝高54m,为混凝土单心圆单曲拱坝。坝基地质条件较复杂,坝高1/3以下坝基为松子坎组泥质灰岩,属软岩至中硬岩类;坝高1/3以上坝基为狮子山组灰岩,属硬质岩类。采用ADASO拱坝应力分析程序进行应力计算,用刚体极限平衡法进行坝肩稳定计算,结果表明,不同工况下应力及稳定均满足规范要求。     

九龙眼拱坝应力变形非线性有限元分析

为研究九龙眼拱坝在各计算工况下坝体的应力变形特征,基于拱坝设计体形及相关地形地质资料,建立了拱坝—坝基系统的三维有限元计算模型,并采用非线性有限单元法进行计算分析。计算分析成果表明:在各种计算工况下,坝体应力及变形分布规律合理,应力极值不大,符合现行规范中关于有限元分析应力控制指标的规定,拱坝应力满足强度要求。     

抛物线形双曲拱坝体型参数拟合及其在溪洛渡工程中的应用

根据拱坝体型控制参数研究了拱坝体型参数沿高程拟合的原理与步骤,并编制了相应的计算程序。结合溪洛渡拱坝介绍了依据计算的三维空间坐标点生成设计所需的图形,包括上游切角方案的拱坝平面图,各高程的径向、非径向剖面图等。     

三河口拱坝初设体型合理性分析

根据三河口双曲拱坝初设体型以及坝址区地形地质条件,建立能够反映坝体混凝土和基岩相互作用的有限元模型,应用Saptis程序和能够反映坝体结构强度特性的多参数屈服模型对整体结构进行了应力应变的弹性和非线性分析,研究了三河口拱坝初设体型的应力情况以及坝体的承载能力.计算结果表明,该体型拱坝应力分布规律符合常规,数值大小符合规范要求,为优化设计以及后期施工建设提供支撑.     

双曲拱坝体型优化

本文用复形法探讨了拱坝体型优化设计的理论和方法,导出了单心等厚圆弧、三心变厚圆弧及抛物线双曲拱坝体型优化数学模式.结构分析采用有限单元法,并结合拉西瓦水电站拱坝的工程实例,进行了计算分析,经得出的初步成果,证实此方法是行之有效的.     

贵州省水利水电勘测设计研究院拱坝建设五十年

自1958年建院以来，我院先后在省内外设计了大小40余座拱坝，在体形方面设计有单心圆、双心圆、三心圆、抛物线、对数螺旋线、椭圆等6种体形；在筑坝材料方面设计有砌石、混凝土、碾压混凝土、MgO混凝土拱坝。在砌石拱坝的设计方面积累了丰富的经验，是国内掌握MgO混凝土筑坝技术的少数设计院之一，并率先在岩溶地区修建了松柏山双曲拱坝，在计算机应用上编写了拱坝辅助设计程序，大大缩短了设计工期。     

九井岗电站常态砌拱坝三维有限元应力应变分析

文章作者采用三维有限元方法,对九井岗电站拱坝进行了整体空间应力应变分析,包括:建立拱坝三维静力分析模型,得到了其典型工况下的整体应力应变分布规律;根据计算结果,评价了拱坝结构的整体静力特性。本有限元计算结果为坝体体型设计与优化提供了依据,为大坝安全运行提供了保障。本文对拱坝体型参数、空间线弹性有限元计算成果作了简要介绍。     

《拱坝CAD系统的研制》录像简介

拱坝CAD系统的研制,是水利水电规划设计管理局下达给中南院的重点攻关项目。本片详细阐述了拱坝CAD系统研制的必要性及研制的主要过程。片中以东江工程为例,介绍了地形、地质参数输入、多心圆拱体型设计,分载法应力计算、稳定分析、前后处理程序与拱坝设计参考资料信息库等程序的使用。拱坝CAD系统的研制成功,大大减轻了设计人员的劳动强度;对缩短设计周期,提高设计质量作出了很大的贡献。     

浅谈对数螺旋线拱坝的坝体应力分析

大坝安全鉴定作为水库安全运行管理中的一环,重要性不言而喻.在拱坝的安全鉴定工作中,坝体应力分析工作是重中之重.以某座对数螺旋线双曲砌石拱坝为实例,采用拱坝分析与优化软件系统ADAO进行拱坝应力计算分析,应力分布结果与历次不同计算程序的分析结果基本一致,主拉应力区与主压应力区的位置符合拱坝应力分布的一般规律.能够为拱圈变...     

拱坝施工过程对应力的影响

文章就混凝土拱坝考虑混凝土浇筑过程,分缝分块及封拱等程序引起的效应进行分析,并举出算例运用有限元计算软件Ansys对考虑施工过程以及不考虑施工过程的混凝土拱坝进行自重应力计算分析比较,得出有益结论.考虑施工过程的混凝土坝体更能体现实际工程的情况,为拱坝设计阶段提供可靠依据.并对拱坝结构计算研究具有一定的参考价值.     

拱坝坝肩稳定计算程序开发应用

探讨依托三维技术开发一款计算原则明确、手段先进的拱坝坝肩稳定计算程序,能够实现三维拱坝及计算块体建模计算分析一体化、模型可视化等功能,程序完善了坝肩稳定的计算理论及原则,细化荷载计算原则,并能够精确拟合滑面产状;计算界面友好,符合设计人员的应用习惯,前处理窗口简洁,后处理功能强大;程序经过多个已建、在建的拱坝工程复核,复核结果证明程序能够良好应用至拱坝坝肩稳定计算中。     

用三种方法(程序)进行某拱坝的计算分析

分别采用拱冠梁法、GADAP法、ANSYS有限元法等3种力学分析方法,进行了某拱坝结构应力稳定计算,对该3种方法的原理、程序使用、参数输入方式、工况设定及成果后处理等分别进行了比较详细的总结,尤其强调了程序实用的一些技巧,有助于读者进行拱坝结构计算分析时选用、参考、对照。     

基于多拱梁分载法的高拱坝应力分析

高拱坝的破坏与安全问题越来越受到人们的重视.针对这个问题,结合小湾拱坝实际工程情况,运用多拱梁法进行了应力应变的计算和分析,讨论封拱过程和蓄水过程对高拱坝位移和应力计算的影响;以找出更接近实际的更安全可靠的高拱坝应力分布情况,为大坝可行性评价、坝体封拱及蓄水过程提供理论依据.