洞坪工程混凝土双曲拱坝体形优化设计

介绍了洞坪拱坝体形选择及优化设计,用拱梁法及有限元法对拱坝应力进行了对比分析.     

三次样条线型拱坝体形优化设计

本文以拱坝拱圈线型值点坐标、拱端厚度和半中心角为体形参数给出了三次样条线型拱圈的构造方法,并给出了三次样条拱轴线的保凸条件;以拱冠梁和拱圈体形参数为设计变量,建立了三次样条线型拱坝体形优化设计模型。以某拟建拱坝体形优化设计为例,采用有限元等效应力描述应力约束条件,利用加速微种群遗传算法求解。计算结果表明,三次样条线型拱坝优化体形比设计部门经过优化提出的抛物线体形坝体体积减小了58.4万m3,说明三次样条线型拱坝体形的优越性。     

拱坝体形优化研究进展

简要回顾了近年来拱坝体形优化理论研究的进展及成果,指出了今后在应用中将面对的困难及发展前景。     

拱坝封拱温度场及体形综合优化方法

以拱坝体形参数及封拱温度场为优化的设计变量，以坝体混凝土、基础开挖及冷却总费用为目标函数，以安全要求及可实施性要求为约束条件， 建立了拱坝封拱温度场及体形综合优化的单目标非线性规划模型.算例结果表明模型合理，方法可行。     

李家峡水电站双曲拱坝体形选择及应力分析

对李家峡水电站拱坝体形的选择考虑了许多因素，并以两岸坝肩稳定性作为主要依据。设计实践证明，这种选择是合理的，也是可靠的。采用不同计算方法和试验得出的坝体应力分布规律一致，满足和控制标准，也充分利用了混凝土抗压强度的特性，因此，李家峡拱坝具有较高的承载力。     

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。     

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。     

高拱坝的开裂与体形优化

通过对小湾拱坝的弹性有限元计算，分析了坝踵区在拉应力作用下裂缝出中能性，进而描述了进行拱坝开裂分析所采用的裂缝模型，并给出了小湾拱坝出现裂的可能范围以及坝踵区应力变化的非线性有限元计算成果，讨论了开裂约束条件下拱坝体型优化的数学模型及强度控制指标和开裂深度控制指标。     

洞坪双曲拱坝三维渗流及坝肩稳定分析

洞坪双曲拱坝两岸坝肩天然地下水位较高,右坝肩被河道切割临空而相对单薄且存在可能滑移体.坝址区渗流特性及两岸坝肩的稳定性是工程非常关心的问题.根据洞坪坝址区水文地质条件及坝基防渗处理设计措施,动用三维有限元法对洞坪拱坝蓄水后稳定渗流场及坝体坝基整体应力场进行了计算分析;根据有限元应力结果和传统的刚体极限平衡法对两岸坝肩各结构面形成的可能滑移体进行了坝肩稳定计算.结果表明,坝肩具有足够的稳定安全度,不需要采取工程加固措施.     

拱坝三次样条曲线拱圈线型及优化研究

通过引进拱坝三次样条曲线拱圈线型,建立了其计算模型和优化模型,并根据非线性规划可行域与最优解的理论,证明了各种线型拱圈的优劣。在此基础上,采用复合形法,分别对抛物线、椭圆、双曲线和三次样条曲线拱圈进行了优化。计算结果表明,所建模型合理可行,三次样条曲线拱圈具有明显的优势。     

狭窄河谷深厚覆盖层"拱上拱"方案研究

通过对长河坝水电站“拱形垫座”上的拱坝方案进行线弹性有限元分析,研究坝体和垫座的应力,位移,论证了狭窄河谷深厚覆盖层“拱上拱”方案的可行性。     

基于拱坝稳定的拱圈线型优化探讨

应用有限元法对拱坝的不同拱圈线型进行了屈曲分析，获得了基于拱坝稳定的合理拱圈线型，提出了拱坝稳定最优中心角的概念。     

洞坪工程双曲拱坝混凝土施工技术

针对洞坪工程混凝土双曲拱坝施工强度大、工期紧、技术与质量要求高、温度控制严等特点,在施工中对模板、钢筋、混凝土浇筑、温度控制等方面采用新工艺、新技术,为确保拱坝的混凝土浇筑质量和快速施工提供了保障.     

小湾拱坝拱型优化研究

通过对小湾拱坝双心圆、三心圆、椭圆、抛物线、双曲线、对数螺线和二次曲线等７种方案的拱型优化研究，认为小湾拱坝的最优线型是二次曲线，该曲线由椭圆和双曲线混合组成，坝体积为６３０万ｍ３，比抛物线的最优体形（６８７．８万ｍ３）节省５７．８万ｍ３，值得认真研究；对数螺线、双心圆和三心圆的坝体体积均大于７００万ｍ３，可予以否定。     

洛惠渠渠首砌石拱坝三维动力有限元分析

洛惠渠大坝因年久失修,需要进行加固改造。用有限元动力分析的方法对洛惠渠大坝在地震波作用下,进行动力分析,得到了坝体在温升和温降两种工况下,在不同的地震波作用下的最大应力值及位置。通过对洛惠渠大坝的有限元分析,为大坝加固方案优选提供了理论依据。由计算结果可以得出,在温降和地震波共同作用下,在坝体应力集中部位,最大拉应力超过了材料的应力控制值,要结合具体的运行情况,设定其加固方案。     

牛头山双曲拱坝整体稳定三维非线性有限元仿真分析

牛头山水电站双曲拱坝设计坝高108m,其坝址河谷呈V形,有良好的建坝条件,但基础左坝肩、右坝肩均存在断层和深部裂隙等地质缺陷,成为工程的隐患。本文利用三维非线性有限元法对坝体及基础进行数值模拟分析,考虑各种地质缺陷及其组合对坝体及基础应力位移的影响,找到最不利的因素,并利用超载分析寻求大坝的极限荷载和破坏机理,为如何对牛头山双曲拱坝左、右坝肩基础进行处理提供可靠根据。     

万家沟拱坝静力性态分析评价

针对万家沟拱坝坝体变形和渗漏问题,采用拱梁分载法和有限单元法建立了静力分析模型,并对坝体应力、变形性态进行了静力分析,为水库运行管理和除险加固设计提供依据。结果表明,该拱坝坝体强度不满足要求,容易导致裂缝的产生,已处于严重病险状态,应尽快进行除险加固。     

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。