Hardfill坝仿真计算分析

Hardfill坝是一种新坝型。首先研究了Hardfill材料的弹性模量和徐变度,然后根据Hardfill坝的材料、结构和施工特点,基于有限单元法,对100 m高的Hardfill坝的施工期和运行期的温度场、应力场进行全过程仿真计算。分析结果表明:在Hardfill坝中,由基础温差产生的温度应力已经不再是控制性因素;同时,Hardfill坝依然存在由于内外温差引起的表面拉应力。提出了一种设表面缝而不设贯穿横缝的Hardfill坝分缝方案,既能保证大坝表面的抗裂安全,又能减小对坝体施工的干扰,可为工程设计提供参考。     

Hardfill坝在小水电中的应用研究

通过有限元软件从温度控制和坝体应力两个方面对Ｈａｒｄｆｉｌｌ坝进行了计算分析，得出了Ｈａｒｄｆｉｌｌ坝温度场及坝体应力的特点和规律，并结合Ｈａｒｄｆｉｌｌ坝的一些材料特性，得出Ｈａｒｄｆｉｌｌ坝符合新时代绿色、环保的新要求，为Ｈａｒｄｆｉｌｌ坝在绿色小水电中的广泛应用提供一定的理论支撑。     

Hardfill坝结构安全性分析

Hardfill坝是一种新坝型（该坝型在日本被称为CSG坝），其基本剖面为对称梯形，上游设混凝土防渗面板。从结构稳定的角度看，采用对称梯形剖面的Hardfill坝是一种安全稳定性较高的坝型。本文运用三维有限元数值模拟方法，对Hardfill坝的面板和坝体结构进行分析。研究结果表明，Hardfill坝的安全性，与面板坝和重力坝相比有很大的提高，是一种高安全性的坝型。     

Hardfill坝筑坝材料工程特性分析

Hardfill坝是一种新坝型,这种新坝型的基本特点是采用一种称为Hardfill的低强度筑坝材料。hardfill是利用在坝址附近易于得到的河床砂砾石或开挖弃渣等材料,加入少量水泥和水而获得的一种低强度筑坝材料。基于现有试验成果,对Hardfill材料工程特性进行分析。主要分析了Hardfill的本构关系、强度特性、渗透特性和热力学特性等。分析结果表明,Hardfill材料在工程上具有许多优良的性质,把低强度的hardfill材料与梯形hardfill坝结合起来,具有技术上和经济上的优越性,应用前景良好。     

Hardfill 坝结构破坏模型试验研究

Hardfill坝是一种新坝型,有必要研究其结构破坏模式与破坏机理,评价结构安全度以促进新坝型的发展和应用。采用地质力学模型试验方法,进行了国内首次Hardfill坝破坏模型试验,分析大坝在外荷载作用下的变形、破坏特征及其演变过程。试验结果表明,Hardfill坝的破坏区域主要发生坝踵、坝趾及坝基面上,在超载过程中大坝经历了稳定、非线性变形以及失稳破坏3个阶段;大坝破坏模式为坝踵首先出现开裂,坝趾随即产生裂缝,最终坝体沿坝基面整体失稳,同时坝踵与坝趾附近部位开裂而形成了脱离坝体的三角形块体;坝踵、坝趾开裂超载系数K1=6.0～7.0,大变形超载系数K2=7.5～8.5,最终破坏超载系数K3=9.0～10.0。     

Hardfill坝建基面的非线性等效应力分析

有限单元法在计算坝踵、坝趾的应力时存在网格划分标准的问题,使得坝踵、坝趾的应力无法作为设计大坝的依据.利用有限单元法的计算成果,采用基于矩法的非线性等效应力分析,得出了Hardfill坝建基面的等效应力,阐述了该法的应用,并且对比得到网格尺寸等影响因素对于建基面的非线性等效应力的影响很小.有限单元法的计算结果和等效应力法计算的应力可为坝体强度的综合评定提供相应的依据.     

碾压混凝土拱坝温度场仿真分析

依据碾压混凝土坝的材料特性，采用三维有限元浮动网格法对某碾压混凝土拱坝施工期至运行期温度场进行了全过程仿真分析。分析中考虑了混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工及蓄水对坝体温度场的影响。计算成果给出了温度场分布及其随时间变化规律，为某碾压混凝土拱坝的设计和施工中采取相应的温控措施提供了参考。     

基于不同结构破坏分析方法的Hardfill坝破坏模式研究

目前对Hardfill坝的研究中较少涉及到大坝破坏模式与设计准则的探讨.为此,运用不同的结构破坏分析方法,基于弹塑性有限元对典型Hardfill坝进行了计算分析,对比各种方法所揭示的大坝破坏过程与破坏机理.研究结果表明,不同分析方法得到的大坝破坏破过程、破坏形态以及安全度数值都有一定的不同,但各种方法都揭示了Hardfill坝的坝基面、坝体填筑层面以及坝趾部位是大坝结构的薄弱环节,大坝最终都发生了沿坝基面或者层面的整体失稳破坏模式.经比较,强度储备法与以强度储备为主的综合法比较适合用于Hardfill坝破坏模式分析.     

桑郎碾压混凝土拱坝温度场仿真分析

利用三维有限元法,对桑郎碾压混凝土拱坝进行了全过程仿真分析．分析中考虑了混凝土绝热温升随龄期的变化、分层浇筑和夏季停工渡汛等影响因素,得出了温度场分布及其随时间的变化规律．     

碾压混凝土拱坝三维温度场和应力场仿真计算

将多个薄层单元按一定的规则在适当的时候合并成一个单元,并对混凝土的物理性质和计算结果进行恰当的处理,用这种复合并层单元计算方法对碾压混凝土拱坝进行三维有限元仿真分析,可大量减少单元数目,大幅度地提高计算效率,而且可在保证精度的情况下最大限度地模拟施工过程.计算结果表明,因中小型碾压混凝土拱坝浇筑量较小,若在一个低温季节快速施工完毕,对降低混凝土的温度峰值和温度应力,简化温控措施极为有利.     

马渡河RCC拱坝温度场及温度应力仿真分析

以马渡河水电站为工程背景,采用三维有限元法仿真分析了该碾压混凝土双曲拱坝施工期和运行期的温度场及应力场.分析中考虑了通水冷却和不通水冷却2种方案.分析结果表明:2种方案温度与应力的分布规律相同,不通水方案混凝土最高温度达到36.5℃,超出了温控要求的最高温度36℃.根据仿真分析结果坝体混凝土施工期和运行期温度场及应力场的时空分布规律,为马渡河碾压混凝土拱坝的温控设计提供了有益的参考依据.     

Seismic failure modes and seismic safety of Hardfill dam

Based on microscopic damage theory and the finite element method, and using the Weibull distribution to characterize the random distribution of the mechanical properties of materials, the seismic response of a typical Hardfill dam was analyzed through numerical simulation during the earthquakes with intensities of 8 degrees and even greater. The seismic failure modes and failure mechanism of the dam were explored as well. Numerical results show that the Hardfill dam remains at a low stress level and undamaged or slightly damaged during an earthquake with an intensity of 8 degrees. During overload earthquakes, tensile cracks occur at the dam surfaces and extend to inside the dam body, and the upstream dam body experiences more serious damage than the downstream dam body. Therefore, under the seismic conditions, the failure pattern of the Hardfill dam is the tensile fracture of the upstream regions and the dam toe. Compared with traditional gravity dams, Hardfill dams have better seismic performance and greater seismic safety.     

Hardfill坝自振特性分析的剪切楔法

基于剪切楔理论,按Hardfill坝的实际形状进行计算,把面板直接列入平衡微分方程进行求解.利用特殊函数-Liouville函数和合流超比函数进行求解,推导出Hardfill坝自振频率和振型的计算公式.通过算例分析,比较剪切楔法与有限元法计算所得坝体自振特性,论证剪切楔法计算坝体频率和振型的适用性和准确性.剪切楔法的优越性是计算简便,特别适用于方案论证比较阶段.     

观音岩水电站右岸溢流坝段RCC温度场仿真分析

1 引言 观音岩水电站地处四川省攀枝花市,位于横断山纵谷区.挡河大坝由左岸、河中碾压混凝土重力坝和右岸粘土心墙堆石坝组成为混合坝,坝顶总长1158 m,其中混凝土坝部分长838.035 m,心墙堆石坝部分长319.965 m.混凝土坝部分坝顶高程为1139 m,心墙堆石坝部分坝顶高程为1141 m,两坝型间坝顶通过5%的坡相连.碾压混凝土重力坝部分最大坝高为159 m,心墙堆石坝部分最大坝高71 m.