浮动网格法和ANSYS结合坝体不均匀剖分时的温控计算

由于非均匀剖分在坝体温控计算中是不可避免的,而通常采用的浮动网格法在处理该问题时实现计算编程很困难,文中提出了用大型有限元软件ANSYS和自己编制的有限元计算程序相结合的方法,来处理在坝体不均等网格剖分的情况下坝体的温控计算,实现了在大体积混凝土温控计算中网格浮动法的普遍应用.     

初始主应力偏转角α0对土石坝动力计算结果的影响

本文把反映初始主应力偏转角α０影响的砂砾料动强度模式和残余孔隙水压力模式引入土石坝动力反应计算中，编制了相应的有限元计算程序，通过计算比较了考虑α０影响与通常计算中不考虑α０影响的动力反应分析结果的差异，表明在地震烈度较小时，不考虑α０影响的动力计算将低估坝体破坏区的范围．     

混凝土坝计算技术与安全评估展望

我国已是混凝土坝大国,当前应加大创新力度积极争取成为混凝土坝强国。计算技术与安全评估在混凝土坝设计、施工、科研中占有重要地位,因此在混凝土坝计算技术与安全评估领域需要推陈出新。笔者建议:在拱坝应力分析中以有限元等效应力法取代拱梁分载法;在坝体坝基稳定分析中,以有限元强度递减法取代极限平衡法,对重要工程进行非线性有限元全坝全过程仿真分析;对坝体坝基安全评估建议考虑施工过程和时间效应,并基于有限元强度递减法;对于重要工程需建立数字水电站。利用新的计算技术,使我国在混凝土坝设计、施工、科研和管理上达到更高水平。     

土石坝饱和非饱和渗流的数值分析

土石坝渗流问题直接威胁着坝体的安全稳定,为给土石坝的设计及运行提供理论依据,在前人研究的基础上,以多孔介质的饱和度和渗流场总水头为变量,建立饱和非饱和渗流数学模型,用有限元方法求渗流场的总水头分布与饱和度分布,通过饱和度的分布来自动的捕捉渗透自由面。最后用均质土坝模型和大唐珲春电厂储灰坝算例对该方法的可靠性和有效性进行了验证。结果表明,水库水位升降后坝体的浸润线变化过程符合实际规律,数值计算和电模拟试验结果基本吻合。用饱和度的分布来自动捕捉渗透自由面和确定逸出边界,迭代收敛速度快,准确性高。     

土石坝边坡小概率失效计算方法

针对蒙特卡罗随机有限元方法求解土石坝边坡小概率失效问题计算时间过长这一弊端,提出了基于链表筛分法和Kriging代理模型的混合子集模拟法。首先,利用链表筛分法计算初始样本点,并以初始样本点作为Kriging代理模型的训练样本点。然后在子集模拟法的分层模拟中采用Kriging代理模型预测条件样本点的响应值,从而可计算出土石坝边坡失效概率。最后,通过一个土石坝边坡算例来说明本方法相比其他方法所需要的计算时间更少,更适合计算土石坝边坡小概率失效问题。     

粗粒料的切线模量表达式与参数确定方法

运用两座250 m级高土石坝的实测沉降资料与有限元计算结果,分析了高土石坝的应变量级与应力水平,在此基础上分析了双曲线应力应变模型及其参数确定方法的合理性。研究表明,250 m级高土石坝竖直向应变量级可以达到5%,故常规三轴试验可以适应变形预测对应变范围的要求,但坝内应力水平普遍较低,与确定参数所用的高应力水平段试验数据不协调,从而给土石坝应力变形计算带来不确定性。为更充分地运用低应力水平时的试验结果,建议了应力应变数据的多项式拟合方法,提出一个新的切线模量表达式。对比研究表明,双曲线模型及其参数确定方法高估了等向压缩应力状态下粗粒料的初始切线模量;低估了剪切应力状态下粗粒料的切线模量。文中所提出的表达式可以更好地与应力应变试验结果相吻合,且参数的不确定性大为降低,为提高土石坝应力变形计算的可靠性奠定了基础。     

加筋土技术在土石坝滑坡治理中的应用

本文基于土石坝除险加固实际,对加筋土技术在土石坝出险加固中的应用进行探讨.利用ANSYS对某一土石坝现状和加筋状态进行二维有限元模拟,对前后的应力、位移结果进行分析比较.得出加筋在滑体土的中下部时效果最好、加筋层数越多,对坝体的变形控制的越好,但加强的效果逐渐减弱的结论.     

火连畈水库大坝渗流研究

分析了湖北省红安县火连畈水库大坝当前存在的渗漏和渗透变形问题,结合地质勘探资料,提出了除险加固的措施,并通过二维有限元计算加固前后的坝体渗流情况,证明了所提出的措施是合理可靠的,所得出的结论可为同类土坝的安全鉴定、加固提供借鉴.     

混凝土坝水管冷却仿真计算的复合算法

水管冷却是混凝土坝施工中的主要温度控制措施，在混凝土坝施工过程仿真计算中如何考虑水管冷却效应是一个重要而又困难的问题，直接用三维有限元法求解，计算量太大；用近似解法，在某些情况下，计算精度可能不够。笔者提出了一套复合算法，计算效率高，计算精度也较好。     

遗传算法在均质土坝渗流计算中的应用

 计算均质土坝渗流问题的常用方法有三段法和两段法,它们在求解过程中需要试算图解,计算 精度不高且人工计算量大。为此,把该渗流问题等价于一非线性优化问题,可用作者研制的加 速遗传算法(AGA)进行求解。实例的计算结果说明,AGA计算简便,求解精度高,通用性强,为三 段法在实际土坝工程设计中的广泛应用提供了新的有力工具。     

辽宁省复合土工膜防渗土坝技术综述

综述辽宁省复合土工膜土坝防渗体结构设计和施工工艺，复合土工膜强度设计和选择方法，复合土工膜心墙、斜墙土坝有限元分析成果。并对５座土坝运行情况及经济效益进行分析述评。本文重点介绍土工膜料的设计计算和连接工艺。     

高拱坝抗震理论分析进展

从高拱坝的抗震设防标准及动力稳定安全判定准则出发，对现有的高拱坝计算方法，如刚体极限平衡方法、刚体极限平衡与有限元结合方法、非连续变形分析（DDA）法、数值流形方法、界面元法、有限元-边界元-无限边界元耦合方法、随机有限元、人工透射边界和显式有限元法、并行算法，以及模型试验等进行了归纳．同时，还介绍了各种方法的优缺点．     

遗传算法在均质土坝渗流计算中的应用

计算均质土坝渗流问题的常用方法有三段法和两段法 ,它们在求解过程中需要试算图解 ,计算精度不高且人工计算量大。为此 ,把该渗流问题等价于一非线性优化问题 ,可用作者研制的加速遗传算法 (AGA)进行求解。实例的计算结果说明 ,AGA计算简便 ,求解精度高 ,通用性强 ,为三段法在实际土坝工程设计中的广泛应用提供了新的有力工具     

基于ANSYS的拱坝等效应力分析

在拱坝有限元分析成果的基础上进行等效应力计算是件繁琐的工作。利用ANSYS参数化设计语言对拱坝有限元等效应力进行了二次开发,使等效应力的计算变得简单方便,易于掌握,为有限元技术在拱坝分析中的广泛应用提供了有力的技术支持。     

NUMERICAL ANALYSIS OF SATURATED-UNSATURATED SEEPAGE FLOW IN FRACTURED ROCK MASS DUE TO SURFACE INFILTRATION

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｐａｒｔｆｒｏｍｗａｔｅｒｔａｂｌｅｔｏｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅｄｒｏｃｋｍａｓｓｉｓａｎｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｒｅｇｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｆｕｌｌｏｆｗａｔｅｒ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,ｓｅｅｐａｇｅｆｌｏｗｉｎｆｒａｃｔｕｒｅｄｒｏｃｋｍａｓｓｄｕｅｔｏｓｕｒｆａｃｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｉｓａｓａｔｕｒａｔｅｄ ｕｎ ｓａｔｕｒａｔｅｄｓｅｅｐａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ .Ｄｕｒｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌ (ｏｒｆｌｏｏｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇａ…     

RESEARCH ON SEEPAGE MONITORING MODEL OF EARTH-ROCK DAM

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｎｅａｒｔｈ ｒｏｃｋｄａｍｉｓｏｎｅｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｄａｍｓ ,ａｎｄｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｓａｐｒｉｍａｒｙｉｔｅｍｉｎｔｈｅｄａｍ’ｓｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｉｎ ｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｏｆ ｐｉｅｚｏｍｅｔｅｒａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｎｅａｃｈｐａｒｔｏｆｄａｍ .Ｉｔｉｓｏ…     

基于光滑有限单元法的土石坝无压渗流场数值模拟

获得自由面准确位置是无压渗流分析中最被关注的问题。采用光滑有限元法对土石坝无压渗流场进行数值模拟,对不同模型的自由面位置进行求解,研究了渗透异常体对自由面和渗流参数的影响。根据梯度光滑技术,建立了无压渗流问题的光滑有限元模型,该方法的优势在于将单元面积分优化为沿单元边界的线积分,简化了边界相交单元的内部积分过程,降低了单元畸形对计算结果的影响。通过将矩形均质坝和梯形均质坝的经典算例计算结果和其他数值方法的结果进行对比,说明了本文提出的方法的可行性。进一步研究了不同的渗透率异常体对水头分布、渗流速度和流体压力等渗流参数的具体影响,这些结果为利用渗流参数分布的变化反演渗透异常体位置,以及进行土石坝多场耦合提供了理论依据和可行策略。     

牛头山拱坝三维有限元计算和结构模型试验结果比较

在拱坝研究中，由于岩体中存在断层、节理等不连续面，拱坝坝体及坝肩三维稳定分析十分复杂。以牛头山拱坝为工程实例，分别进行了三维有限元计算和结构模型试验。研究表明计算结果和试验结果比较接近，计算和试验得到的破坏机理也很相似。     

不同破坏准则下防渗墙安全度比较分析

为分析和评估土石坝覆盖层中混凝土防渗墙安全度,将混凝土的三维破坏准则引入有限元程序中,对某砾石土心墙堆石坝进行了有限元分析,定义了防渗墙安全度,并将三维破坏准则的安全度与单轴破坏准则结果进行了比较,研究不同破坏准则适用于混凝土防渗墙安全度分析的合理性。结果表明:单轴破坏准则和三维破坏准则得到的防渗墙安全度有较大差异,采用混凝土三维破坏准则更符合防渗墙所处的应力状态,可更充分发挥混凝土的强度;在工程中可考虑采用三维破坏准则评价混凝土防渗墙安全度。     

土坝滑坡风险计算方法研究

根据土凡运行的实际，对土凡滑坡的风险进行了定义，建立了土坝滑坡风险计算的数学模型，分析了影响土凡滑坡失稳风险的不确定性因素，采用蒙特卡罗方法计算了某水库土坝滑坡风险，结合国内外研究果以及我国工程实际，提出了土凡滑坡风险分析的容许风险标准，为现有土坟的安全评价及改找建提供了科学依据，可在实际工程中推广应用。