宽缝重力坝渗透压力应力分析

扬压力是宽缝重力坝设计中的基本荷载之一。扬压力包括浮托力和渗透压力二部分。在浮托力作用下,由于坝体正应力与荷载图形完全一致,计算极为简便,故不予赘述。在渗透压力作用下,问题就比较复杂,对宽缝重力坝来说,目前尚未见有一套完整的应力计算公式。本文根据重力法的基本假定,推导了在几种习用渗透压力图形作用下的各项应力计算公式,以供读者在设计中参考应用。     

高坝应力弹性理论分析的探讨

随着我国“混凝土重力块设计规范补充规定”的实施,坝体断面设计将更多采用上游垂直或较陡坝坡的三角形,弹性理论对三角形断面的坝重力应力分析是一种精确和有效的方法,笔者对三角形重力坝断面,在水压力和自重基本荷载作用下的应力公式进行了详细推导,供读者参考。     

重力坝的渗透压力应力分析

渗透压力是重力坝设计的主要荷载之一,对坝体的应力及稳定均有较大的影响,因而研究渗压作用时坝体的应力具有重要的实际意义。以往国内外研究人员在逭方面进行了大量工作,提出不少计算方法,但其中存在的问题颇多,尚未得到完满解决。本文根据弹性力学理论对这一问题进行了探讨,研究结果表明:苏联及我国重力坝设计规范及一些书刊中所介绍的渗压应力分析方法是错误的。并从理论推导得出如下结论:在渗透压力作用下,重力坝任意点的正应力与该点的渗透压力强度大小相等、方向相反,剪应力等于零。即     

有限元内力法求解拱坝等效应力

提出了拱坝等效应力分析的有限元内力法。该法首先按常规方法建立拱坝及地基在外荷载作用下的有限元平衡方程，求解结点位移和单元应力，然后将坝体分解为拱系和梁系，根据拱和梁的内力平衡条件求解指定截面上的约束内力，并进而求解相应截面上的内力(弯矩、轴力、剪力等)和坝体内任一点的等效应力。文中推导了相应的计算公式，并对典型的圆筒拱坝分析了径向网络尺寸对等效应力计算结果的影响，从而说明了该方法的正确性。     

宽缝重力坝应力分析的简捷计算法

一、前言关于宽缝重力坝应力分析,笔者曾根据垂直正应力σ_y呈直线分布的假定及坝体内部各微分元素在各应力成份作用下的平衡原理,推导出适用于任何边界条件的整套公式,并且发现在宽缝渐变段之切应力τ为三次曲线,而水平正应力σ_x系五次曲线。按这些公式来计算切应力τ并不怎么复杂,而计算水平     

宽缝重力坝重力法应力分析

自近代弹性理论应用于坝体应力分析后,计算方法有了新的发展。但由于某些基本假定不够完善以及应力控制标准尚无成熟经验,使复杂的弹性理论计算还不能给出较为理想的应力成果及衡量标准。因此,古典的重力法仍然是目前重力坝应力分析中的基本方法。宽缝重力坝应力分析至今尚未见有一套完善的重     

变截面圆形薄壁压杆的弹性稳定计算

运用能量法,研究了变截面圆形薄壁压杆的弹性稳定问题,推导了重力与集中力联合作用下的临界力、杆件长细比的计算公式及在仅有重力与仅有集中力作用下的临界长度的计算公式。该方法简单实用,可用于工程实际。     

多孔连续介质渗透压力对变形应力影响的数值模拟方法探讨

渗流场对应力和变形影响计算中渗流荷载普遍采用渗透体积力+浮托力方式,这是一种简化近似算法,即忽略了渗透压力作用下固体介质自身的变形。这种近似对于土、砂等细颗粒离散介质的误差是可以忽略的,但对于混凝土、裂隙岩体等多孔连续介质或等效孔隙介质则因忽略了孔隙压力对固体介质变形的影响,夸大了浮托力的作用,导致变形和有效应力失真。本文从孔隙水压作用下的应力应变关系出发,将孔隙压力的作用按初应变(或初应力)推导有限元渗透荷载公式(孔隙压力初应力/应变法)。用算例比较了不同方法对结果的影响,结果表明,渗透体积力+浮托力的算法,有效应力和变形误差过大,有些情况下会得到错误的变形结果。而孔隙压力初应力/应变法,可以正确地得到渗流场中渗透压力作用下的应力和变形。     

非均匀内水压力作用下的坝下箱涵结构计算

据弹性地基梁理论,采用地下框架结构计算模型,按左手坐标系,分别推导坝下箱涵底板、顶板、侧墙载常数与地基梁形常数计算式,给出了坝下箱涵受非均匀内水压力作用的内力与变位解析法,且所获成果可应用于矩形地下框架结构计算.     

基于分级加载的高面板堆石坝应力变形分析

依据非线性弹性K-G模型理论对天池上水库面板堆石坝进行了应力变形分析。首先采用CAD图形和程序控制相结合方法建立坝体与地基模型,考虑了断层构造和岸坡变化,得到了较为精细的三维有限元模型。然后在模型计算中采用了施工逐级加载的方法对坝体进行了模拟,应用修正后的分级加载位移变形公式,对竣工期和正常水位蓄水期的应力变形进行三维有限元分析,得出了两种工况下断层对该高面板坝应力变形影响一般规律。     

深基坑开挖对邻近矩形地下通道变形影响研究

以紧邻上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,结合位移控制理论,将二阶段法应用于 基坑开挖对邻近矩形地下通道结构变形研究。采用弹性地基梁理论对矩形地下通道的变形和受力机理 进行分析,求解基坑开挖对邻近矩形地下通道变形的理论解答,推导出矩形地下通道的弹性地基梁计算 方法。并基于有限元数值模拟方法,考虑土体、基坑围护结构与矩形地下通道之间的相互作用,建立深基 坑开挖过程以及矩形地下通道弹塑性数值仿真模型,分析施工过程中基坑支护体系结构以及邻近矩形地 下通道的变形规律及应力特征,探讨基坑开挖工况、基坑开挖深度等因素对地下通道运营的影响规律。     

新疆某水利枢纽工程坝内廊道配筋的计算方法

通过对廊道配筋弹性应力图形法、有限元法、断裂力学法共3种计算方法进行分析,最终确定根据坝体应力三维有限元分析计算成果,按拉应力图形面积的大小来计算廊道结构配筋。该配筋方法是传统方法,安全合理。     

水工钢筋混凝土结构抗裂性(裂缝出现及裂缝扩展)的计算方法

本文给出了钢筋混凝士水工结构的抗裂性计算公式(裂缝出现及裂缝扩展),推导这些公式时,采用了下述新的条件:1.受拉区应力图形为梯形,这个图形更符合于大截面水工结构应力分布状态;2.根据我们研究结果取用了 (R_(P_0))/(R_P)=a=(1 (30/h))(1 (μ_1/d))的新关系;3.受拉钢筋计算成混凝土截面时,取用 np=(σ_a)/(R_P),σ_a=εpaE_a,并根据大连工学院及国外的试验资料,给出了εp=0.6Rp[1 0.3((μ_1/d))~2]10~(-5)的新关系.根据上述应力图及新的参数,推导了在力距及偏心力作用下的工字形、T 形、Ⅱ形及矩形截面的抗裂性计算公式.在此基础上,给出了计算水工钢筋混凝土结构裂缝扩展宽度的方法.本文提出的这些成果,可供制订我国水工混凝士及钢筋混凝土结构设计规范的参考.     

重力坝应力及稳定分析程序

一、概述在重力坝设计中,以材料力学为基础的重力法虽不能精确反映坝体应力分布,但计算简单,曾经过理论和模型试验的反复验证,并有许多已建工程的实际考验,有一套比较成熟的应力控制称准,因此我国现行重力坝设计规范仍以重力法的计算成果作为鉴定应力及稳定的依据。本程序就是用重力法计算实体重力坝与宽缝重力坝的坝体应力,同时获得抗滑稳定分析结果,也可以分析坝后式厂房坝段和折线形基础坝段的抗滑稳定,     

三峡枢纽溢流坝段、坝体应力三维光弹性实验研究

本文应用三维光弹性实验方法,研究了三峡溢流坝在自重、水压力、泥沙压力等荷载作用下的结构应力状况,着重研究了新老混凝土的接缝对溢流坝坝体应力的影响。     

库区黏性土岸坡断裂坍塌破坏机制分析

在三峡库区,土质岸坡所占比重较大,由于受力条件复杂,在长期蓄水作用下易增加土坡滑坡、坍塌等地质灾害的几率。针对库区典型黏性土岸坡,从裂缝扩展的角度,分析了黏性土坡坍塌破坏的机制,建立了典型土坡坍塌破坏物理模型。基于线弹性断裂力学理论,建立了基本物理模型与力学分析模型,结合断裂力学叠加原理,推导出重力、裂隙水压力、水平地震力或爆破力作用下的应力强度因子,结合工程常用的复合断裂破坏准则,提出了典型坍塌体的断裂破坏条件。最后,根据重庆地区某土坡坍塌实例,通过公式计算验证了本方法的合理性,同时,就外部荷载对联合应力强度因子的影响规律进行了讨论。     

水压和温度对龙羊峡重力拱坝水平位移的影响分析

【目的】为研究龙羊峡重力拱坝坝体水平位移与库水位变化之间存在的“相位差”并与一般混凝土坝位移随水位同步变化的规律进行对比，【方法】首先结合水压和温度对重力拱坝变形的作用机理，对存在“相位差”的原因进行假设。将龙羊峡重力拱坝的坝体水平位移分为四阶段，分析各阶段位移增量及变形速率，随后建立大坝三维模型，通过定量分析和有限元计算的方法对于上述假设进行验证。【结果】结果显示，对于重力拱坝，其水位及温度对位移均有较大影响。【结论】在无温度应力作用时，坝体径向位移随水位上升而向下游变形，在无水压力作用时，坝体径向位移随温度上升而向上游变形；龙羊峡重力拱坝水平位移一年中的变形主要分为四个阶段，水压和温度在各个阶段发挥着不同的作用，使各个阶段的变形速率不同，二者的综合作用导致了龙羊峡重力拱坝水平位移和库水位变化之间“相位差”的存在。     

坝体有限元分析中的水荷载问题

坝体所承受的主要荷载是上游面的巨大水压力。坝体分析的目的主要也在于研究水荷载所产生的应力及变形。在早期,人们把混凝土当作绝对不透水的材料;也不考虑地基的约束作用。因此,应力问题就简化为在表面上承受三角形分布的边界压力的无限楔体,并利用材料力学的公式解算。其后,人们察觉到地基刚     

面板堆石坝面板力学模型及应力分析

面板堆石坝面板裂缝问题一直是制约其发展的一个关键技术问题。相对于竣工期混凝土干缩和温度应力造成的早期细小裂缝而言,蓄水期坝体结构受力变形是造成面板裂缝的控制因素。根据蓄水期面板受力情况,将面板看作弹性地基(堆石体)上的梁,根据鲍幸涅斯克弹性理论求得堆石体对面板的法向抗力和切向抗力,由面板微元受力模型,应用材料力学推导出面板顺坡向应力和轴向挤压应力的表达式。算例表明,公式可以用于估算面板顺坡向最大应力和轴向最大挤压应力。最后分析了表达式中有关参数的变化对面板应力的影响。此研究对控制面板应力和变形、防止面板裂缝具有一定的参考价值。     

在连续边荷载作用下弹性地基上多孔框架的计算

弹性地基上多孔闭合框架的计算,广泛地应用于箱涵、坝下埋管等水工建筑物上,这些建筑物一般都用填土覆盖,形成有边荷载作用的结构。笔者曾推导出在连续边荷载作用上的弹性地基梁计算方法,本文利用这一成果,并结合潘家铮提出的常数法推导出在连续均布边荷载及三角形边荷载作用下弹性地基框架的计算公式,并制成辅助表格,以备使用。