基于随机有限元方法的拱坝可靠性分析

在不影响计算精度的前提下，经过大量敏感性分析，结构的弹性模量和泊松比与其它荷载和抗力的随机变量相比较，其敏感性很小，可不作随机变量分析。这样，可使得计算时间以及计算的复杂性大大降低，从而使随机有限元方法能够便利的应用于水工结构的可靠性分析中。对于可靠性分析，本文采用将随机有限元方法与可靠度计算方法分别计算，再循环迭代，并采用荷载列阵判别式。使计算精度有较大提高，并可相应的控制计算时间。     

拱坝线性破坏轨迹的随机分析

按三维连续体力学的随机有限元法分析拱坝，用不同的强度准则建立功能函数，用一次二阶矩法求拱坝的可靠指标场，指定可靠指标最小的点为破坏已经实现的事件，记录其相应的失效概率，之后，修正该点的刚度和拱坝的总刚，重复上述的分析过程，直至开裂稳定或溃坝。上述过程开裂点的几何位置的集合即为拱坝的破坏轨迹，条件概率的集合即为拱坝破坏轨迹的概率向量。     

基于有限元方法的洞坪拱坝体形优化研究

在初步设计体形的基础上,建立以坝体混凝土方量最小为目标函数,以坝体几何形状限制和坝体拉、压应力满足有限元等效应力控制指标为约束条件的拱坝优化数学模型,运用大型有限元软件ANSYS对洞坪拱坝进行体形优化研究.计算表明,该方法求解效率高,结果的收敛性稳定,优化后的体形更扁平美观,坝体应力更趋于均匀.     

锦屏一级拱坝基础处理效果的有限元分析

锦屏一级拱坝坝区地质条件复杂，主要地质缺陷有f5、f8、f13和f14断层，深部裂缝，层间挤压带，煌斑岩脉及变形拉裂岩体等。在可研设计中，对这些缺陷采用了多种基础处理措施，以改善拱坝应力和受力状态。本文采用三维有限元方法，分析了各种处理措施的效果。     

施莱盖斯拱坝运行性能

施莱盖斯拱坝于1971年使用试验荷载法设计。该方法准确预测了拱坝总体运行性能，但坝底廊道出现渗透，设置了一道弹性截水墙予以解决。使用有限元法再分析表明，拱坝与坝基接缝运行良好。     

天生桥水库混凝土拱坝有限元仿真分析

采用有限单元法对天生桥水库混凝土拱坝进行了仿真分析.给出了拱坝在施工和运行过程中的应力、变形分布规律.分析结果表明,天生桥水库混凝土拱坝结构合理,满足设计要求.     

混凝土单曲拱坝三维有限元分析

对门坎哨水库混凝土单曲拱坝进行了有限元分析,计算出了拱坝在正常运行阶段的最大应力和变形。并对计算结果进行了分析说明,为混凝土单曲拱坝的设计、施工提供了一定的参考价值。     

对数螺线双曲拱坝有限元网格之剖分与计算

对数螺线拱坝是一种新的坝型，在坝体应力分布、坝肩稳定和抗震性能方面较其它坝型优越，但几何形状复杂，设计计算较为麻烦，计算方法需要研究解决。提出了对数螺线双曲拱坝有限元网格剖分的算法，即用“密切圆包络切线法”计算拱弧曲线和按“径向扭缝”或按“铅直面横缝”计算找梁曲线的一套方法。此套算法所得几何数据可用地拱坝应力分析、坝体施工放样、分层分块混凝土浇注，以及拱坝计算机图形处理。依据本算法所开发的对一拱坝     

江口拱坝有限元应力分析及坝基夹层处理分析

采用三维线弹性有限元法计算江口水电站抛物线双曲拱坝在多种荷载组合作用下的坝体应力，结合平面非线性有限元计算，对多种夹层处理方案进行敏感性分析，结果表明，坝肩岩体受取浅层和深层处理相结合的夹层处理方法，可改善坝体应力并有效减小端位移和基岩塑性区，坝体应力符合设计要求，个别拱端部位可适当提高混凝土标号。     

布西拱坝有限元等效应力计算研究

文章以布西拱坝为例,利用Ansys有限元计算软件对拱坝结构进行了应力计算分析,并对坝体近基础部位进行了等效应力计算研究,阐明了拱坝等效应力计算研究的基本方法和对工程的意义。     

高碾压混凝土拱坝温控可靠性分析

运用可靠度理论,考虑大气温度和关键混凝土参数的不确定性对拱坝温度场、应力场的影响,并将其作为随机变量,以控制拱坝施工期坝体最高温度为例构建坝体最高温度控制功能函数,采用响应面法解决功能函数无法显式表达的问题,从而建立拱坝施工期坝体温控失效概率和可靠度指标求解新模式。计算结果显示,与蒙特卡罗法计算结果的相对差别不超过8.36%。新方法在解决实际工程问题时可避免大规模的数值计算,在保证计算精度的前提下大幅提高了计算效率。     

拱坝有限元计算模型的程序化建模

有限元模型传统建模过程是:几何模型(点、线、面、体)→单元模型(节点、单元),操作极其繁琐,而且调整不便,不利于拱坝体形优化过程中的快速建模计算。本文利用ANSYS软件命令流文件,采用程序直接生成节点、单元的方式完成建模。     

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。     

洛惠渠拱坝结构三维有限元分析

采用线弹性有限单元法,用有限元分析软件ANSYS对洛惠渠拱坝进行了多工况多方案分析研究。并对计算出的大坝应力和变形状态进行分析,计算结果表明,坝体应力分布合理,基础变形模量在一定范围内上下浮动对坝体应力影响不大,为大坝的加固改造提供依据。     

混凝土拱坝应力分析的有限元方法探讨

混凝土材料的力学性质非常复杂,目前还难以用精确的本构关系来描述。近年来常用线弹性及弹塑性理论分析混凝土拱坝的应力。由于在拱坝近基础部位存在明显的应力集中,这对有限元法计算结果的评价带来了困难,成为有限元法应用于拱坝应力计算的“瓶颈”。为了明确应力集中部位的真实应力水平,文章另辟蹊径,以大型分析软件ANSYS为平台,针对同一个模型,在相同的荷载作用下,分别采用混凝土单轴强度准则（线性有限元法）和混凝土多参数强度准则（非线性有限元法）进行计算。主要研究2种方法应力计算结果的差异,在此基础上,以坝体开裂现象为手段研究拱坝近基础部位的应力集中现象。期望将2种计算方法结合起来,从不同角度研究坝体的应力分布和裂缝开展。     

小湾拱坝砼弹模与基岩变模敏感性分析

小湾拱坝为世界第一高拱坝，坝体的拉压应力均已达到较高水平，坝体的砼弹模、基岩变模对坝体应力、变位有较大影响，对其进行敏感性分析有助于坝体的体型设计，使之适应于各种运行工况及施工期的特殊要求。     

拱坝三维有限元塑性极限分析

将拱坝离散为有限个三维空间单元，并假定材料为理想刚塑性，用结点应力、结点位移表示应力场及位移场，利用塑性极限分析中的下、上限定理，分别形成求拱坝超载系数或强度储备系数的非线性规划极大值和极小值问题，通过求解即可得拱坝的超载系数或强度储备系数的下限值和上限值，以及极限状态下拱坝的应力分布、破坏机构和塑性流动方向。     

小湾高拱坝三维有限元弹塑性分析

本文采用非线性三维有限单元法，综合多种稳定安全度评价方法（点安全系数法、超载法及强度储备相结合的综合法）分析了小湾高拱坝的变形失稳及破坏发展过程。结果表明，小湾高拱坝点安全系数最小值约为１．８，超载安全系数的４．５，超载强储综合安全系数约３．６。     

高拱坝结构的随机分析

拱坝结构涉及到许多不确定性因素，把拱坝的主要荷载及材料参数看作随机变量，结合小湾拱坝进行了5000次蒙特卡罗随机有限元模拟，得出影响拱坝效应场的主要随机因素及其敏感性。结果表明，坝体混凝土的弹模及密度对应力场影响很大，故在实际工程中应严把混凝土施工质量关，如果把地基看作连续整体，其弹模对效应场的影响并不是很大。