应力应变有限元法在面板堆石坝设计中的应用

利用有限元前处理网格自动剖分程序进行计算数据的准备,用有限元方法对面板堆石坝进行不同坝坡方案、不同坝体受荷条件下的计算分析,对坝体应力应变采用线性与非线性两种方法进行了分析比较,从而得出面板堆石坝坝坡的大致范围以及坝体应力和变形的分布规律,最后对面板堆石坝设计提出了一些建议。     

毛藏寺电站混凝面板堆石坝三维有限元分析

依托毛藏寺水电站工程,建立三维有限元模型,采用Duncan E-B非线性本构模型对毛藏寺蓄能电站混凝土面板堆石坝设计方案进行了三维静力有限元应力、变形计算分析。结果表明:坝体的应力和变形基本上处于合理的范围之中,尽管坝体整体变形量级不大,但坝体的变形分布受局部地形影响较大。顺坝轴线和顺坝坡方向最大应力均出现在面板中部。受岸坡地形和趾板的约束作用,面板周边存在局部拉应力区,拉应力数值不高。总体而言,蓄水期面板应力状态正常。     

厦门抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝静动力分析

该文选取厦门抽水蓄能电站工程上水库混凝土面板堆石坝建立坝体和坝基的三维有限元模型,进行三维非线性静力有限元分析,研究竣工期和运行期坝体的位移和应力分布规律;在静力分析基础上,采用动力时程分析法进行三维非线性动力有限元分析,研究混凝土面板堆石坝堆石体的地震反应规律。计算结果表明,厦门抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝的位移分布和地震反应永久变形分布规律性较好,应力分布合理,未发现有特殊不利的性态,设计方案合理,静动力工作特性符合一般规律。     

复杂地形对面板坝面板应力和变形的影响分析

某混凝土面板堆石坝坝高144m．河谷地形复杂。采用三维非线性有限元法,建立了坝体和坝基的三维有限元模型．模拟了大坝填筑施工过程和水库蓄水过程．分析了运行期面板的应力变形及周边缝的变位特性,研究了复杂地形条件对该坝面板应力和变形的影响。计算表明：该混凝土面板堆石坝的面板应力受地形的影响较大,与坝体断面几何形态密切相关。左岸次堆石区变形大．面板应力较大,而右岸岩体的支撑作用显著,面板应力较小。右岸陡坡处及左右岸变坡处周边缝的变形较大。     

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。     

水泊渡水库面板堆石坝三维非线性结构有限元分析

采用三维非线性结构有限元对水泊渡水库面板堆石坝施工填筑期及水库蓄水运行期的应力变形进行模拟计算,分析了高陡边坡对面板堆石坝坝体及面板变形的影响和左岸坝体包裹的凸起基岩对坝体的影响,并提出了相应的处理措施,为面板堆石坝的优化设计工作提供了科学依据。     

花坪河面板堆石坝应力变形分析

采用三维有限元分析方法,利用通用有限元软件ADINA建立花坪河面板堆石坝三维有限元模型,分析了蓄水期坝体及面板各部分应力、位移分布,同时考察了面板接缝之间的变形特性。计算结果表明:坝体全部处于受压状态,下游坝坡附近存在低压应力区;面板中部主要为受压状态,在两岸岸坡附近为受拉状态;面板发生张拉变形的垂直缝主要集中在两岸,周边缝变形全部为张拉变形。     

高面板堆石坝坝坡稳定的动力有限元分析

建立新的有限元分析方法,为准确合理地进行高面板堆石坝的坝坡稳定动力分析提供参考。基于应力水平的有限元计算结果,将大型有限元软件ADINA的应力变形计算功能与GEO-SLOPE软件的边坡稳定分析功能相结合,提出了高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,并利用该方法对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝在"5·12"汶川大地震期间的大坝动力反应及坝坡稳定进行了三维有限元模拟分析,得出坝体位移的动力分析计算结果与该坝震后位移实际观测结果基本吻合,坝坡动力稳定的分析计算结果与震后实际调查分析结果基本一致。所提出的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法是合理的,所获得的分析计算结果准确可信。     

狭窄河谷中混凝土面板坝的应力变形规律及工程措施研究

为深入了解河谷地形因素对混凝土面板堆石坝应力变形特性的影响,采用一个典型的混凝土面板堆石坝三维有限元模型进行了不同岸坡坡度与河床宽度等影响因子的分析研究,并在总结已有相关研究成果的基础上,结合工程实例,探讨了改善峡谷地区混凝土面板堆石坝应力变形特性的工程措施。研究成果表明：河谷地形对大坝的作用主要表现在岸坡对坝体和面板的约束及顶托作用,这种作用随大坝长高比的增加而减弱。对于修建于狭窄河谷中的面板坝,其堆石体位移梯度和面板的压应力数值相对较大。工程上可采取提高堆石体压实密度,设置岸坡增模堆石区,以及合理确定面板浇筑时机和设置可吸收变形的面板纵缝填充材料等措施,以控制坝体变形并改善面板的应力状态。     

基于邓肯E-B模型的面板堆石坝应力变形分析——以毛家河水库面板堆石坝为例

为定量分析拟建毛家河水库面板堆石坝在不同工况下的应力变形特性,基于邓肯E-B模型基本原理,采用ANSYS建立了面板堆石坝三维有限元模型,将模型数据导入ABAQUS进行非线性求解计算。通过对毛家河水库面板堆石坝在完建期、正常蓄水位和校核蓄水位3种工况下坝体和面板的应力变形特性进行分析,结果发现:面板堆石坝坝体和面板的应力状态较好,应力普遍较低,坝体变形适中,蓄水后面板大部分区域处于受压状态,仅在纵缝底部出现较大拉应力,但分布范围有限。说明该面板堆石坝满足静力应力应变的相关要求,面板堆石坝的设计是可行的。