基于有限元法的碾压混凝土重力坝整体抗滑稳定分析

重力坝深层抗滑稳定分析是重力坝设计中的重要内容.针对典型的重力坝设计实例,应用刚体极限平衡法和强度储备法对重力坝进行整体抗滑稳定分析,并对重力坝抗滑稳定分析方法、抗剪公式适用性、数值计算方法及其安全控制标准等方面进行讨论.结果表明,用两种分析方法计算的安全系数均能满足《混凝土重力坝设计规范》(SL 319—2005)要求,并且二者较为吻合.采用两种方法分析重力坝的稳定性,可相互补充和验证,为重力坝设计提供更加可靠的参考.     

基于可靠度理论与LCC理论的重力坝优化设计

将可靠度理论和LCC理论应用到重力坝的优化设计中,可以解决重力坝可靠性与经济性相协调问题。建立了基于LCC理论的重力坝优化设计模型,分析了重力坝可靠度的计算方法,结合实例,探讨了基于可靠度理论与LCC理论的重力坝优化设计方案的确定。     

空腹重力坝的断裂力学研究

通过分析空腹重力坝坝踵应力的奇异性,提出采用断裂力学理论对空腹重力坝进行研究.用有限元法分析了空腹重力坝的腹孔面积、腹孔位置和腹孔形状对坝踵裂缝尖端应力强度因子的影响,得出了空腹重力坝的最优断面,对空腹重力坝的设计有重要的参考价值和指导意义     

宽缝重力坝的经济性与实用性简析

本文从我国现行重力坝设计规范出发，结合我国宽缝重力坝的实际建设情况，采用结构优化设计方法，研究了在不同的地质条件、不同坝基防渗排水等条件下，实体重力坝与宽缝重力坝的工程量差别。在此基础上，结合考虑施工条件，本文作者对宽缝重力坝的经济性与实用性提出了新的看法。     

寬缝重力坝的经济性与实用性简析

本文从我国现行重力坝设计规范出发,结合我国宽缝重力坝的实际建设情况,采用结构优化设计方法,研究了在不同的地质条件、不同坝基防渗排水等条件下,实体重力坝与宽缝重力坝的工程量差别。在此基础上,结合考虑施工条件,本文作者对宽缝重力坝的经济性与实用性提出了新的看法.     

重力坝基岩力学时变特性随机动态分析模型

以实测资料为依据,利用随机有限元计算了重力坝在环境荷载作用下的效应场,并基于递阶对角神经网络原理,动态获取了重力坝基岩力学时变特性参数,建立了重力坝基岩力学时变特性随机动态分析模型,可用于评估重力坝基岩力学时变特性参数的变化性态.     

考虑损伤状态阈值模糊性的重力坝地震易损性分析

由于结构损伤状态的演变是一个逐渐过渡的过程,以及分析认知的模糊性,重力坝地震损伤状态的阈值具有模糊性。本文提出了描述重力坝损伤状态阈值模糊性的数学模型,结合坝与地基系统的非线性有限元地震动力分析和Hariri-Ardebili的损伤状态量化方法,提出了重力坝模糊地震易损性分析方法。将提出的方法应用于Pine Flat重力坝,研究了隶属度函数形式和损伤状态阈值模糊区间的大小对Pine Flat重力坝地震易损性的影响。结果表明,损伤状态阈值模糊区间的大小对Pine Flat重力坝地震易损性的影响较大,而隶属度函数形式的影响较小。损伤状态阈值的模糊性导致Pine Flat重力坝轻度损伤状态的超越概率明显增加,而接近倒塌损伤状态的超越概率有所降低。因此,在重力坝地震易损性分析中应该考虑损伤状态阈值模糊性的影响。     

碾压混凝土重力坝地震动力分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用有限元动力分析方法,分析了碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应,研究了碾压混凝土重力坝地震动位移和地震动应力的分布规律．     

碾压混凝土重力坝地震动力分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用有限元动力分析方法,分析了碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应,研究了碾压混凝土重力坝地震动位移和地震动应力的分布规律。     

中国与法国混凝土重力坝建基面抗滑稳定分析规范对比

从设计状况、作用分类、作用组合及极限状态验算、计算公式、分项系数取值等方面,对比分析了中国《混凝土重力坝设计规范》DL 5108-1999和法国《重力坝稳定校核准则》的重力坝建基面抗滑稳定计算方法.根据不同方法计算了重力坝标准剖面及巴基斯坦Karot水电站重力坝3个典型坝段剖面的抗滑稳定安全系数,并以相对安全率评价了不同规范的安全度水平.研究表明:中法规范均采用概率极限状态设计法,设计方法基本一致;中国规范计算的重力坝坝基面抗滑稳定性要比法国规范更保守,安全水准更高.结论可供涉外工程参考.     

碾压混凝土重力坝断面优化的探讨

采用非线性优化方法中的序列二次规划法 (SQP)优化碾压混凝土重力坝坝体体型 .此方法能考虑碾压混凝土重力坝材料分区问题 ,采用更多变量的组合 ,进行断面优化设计 .计算实例表明 ,在满足设计安全的前提下 ,能降低断面单宽造价 ,获得经济、实用的坝体体型     

基于裂缝扩展准则的混凝土重力坝裂缝扩展全过程数值分析

将裂缝扩展准则应用于混凝土重力坝裂缝扩展全过程分析,结合虚拟裂缝模型计算了经典混凝土重力坝模型的断裂特性,并与其他数值方法进行了对比。结果表明：利用该数值方法得到的混凝土重力坝模型的外荷载一裂缝口张开位移曲线及裂缝扩展路径与试验结果均吻合良好;当给定了混凝土材料的起裂断裂韧度、断裂能、抗拉强度等参数后,即可采用该数值方法对混凝土重力坝裂缝扩展全过程进行分析。     

重力坝溢流坝段自重荷载计算

重力坝是一种主要依靠自重来维持稳定的坝型,自重荷载计算的精度对重力坝设计质量有至关重要的影响。而重力坝的溢流坝段剖面由多段曲线组成,实际工作中往往以折线来代替曲线采用近似计算,既影响了工程设计的精度,又不易编制成程序利用计算机运算。本文推导了一套重力坝溢流坝段的自重荷载计算公式,用于混凝土坝和浆砌石坝等实体重力坝。用此套公式可编制程序,利用计算机进行坝体剖面优化设计,提高工程设计成果的精度,提高工作效率。     

大朝山碾压混凝土重力坝静、动力有限元计算分析

按《混凝土重力坝设计规范》(DL5108 1999)、《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073 2000)等新规范的原则、标准和方法,对大朝山大坝用有限元进行正常使用极限状态校核、承载能力极限状态校核验算,计算结果表明,大朝山碾压混凝土重力坝是安全可靠的,大坝结构总体上达到了规范规定的可靠度水平.     

不同坝型重力坝水下接触爆炸特性研究

近半个世纪以来,中国成为世界上建坝数量最多的国家。需要评估爆炸荷载对于大坝的安全的影响。本文为研究水下不同炸点接触爆炸对混凝土重力坝上游有折坡段和上游无折坡段两种坝型的动力响应以及破坏状态影响,进行了两种坝型的混凝土重力坝水下接触爆炸的动力响应及损伤破坏特性的对比分析。利用数值模拟方法计算了炸药在空气中爆炸对于混凝土板的损伤破坏,并与物理实验的结果进行对比。通过计算结果对比验证了所使用数值模型的正确性和可靠性。以混凝土重力坝上游有折坡段和上游无折坡段两种坝型为研究对象,考虑炸药-库水-空气-混凝土重力坝结构之间的动力耦合关系,对比分析了水下接触爆炸冲击荷载作用下,两种坝型的挡水坝段坝体的动态响应及损伤破坏分布特性。通过对比分析可知：混凝土重力坝上游有折坡段的挡水坝段减小了水下接触爆炸对坝体的加速度、速度及位移的动力响应。混凝土重力坝上游无折坡比有折坡坝型的挡水坝段在水下接触爆炸冲击荷载作用下损伤范围更大、更为严重。通过以上结果可得到结论：混凝土重力坝上游折坡段可以有效地散射爆炸产生的应力波,减小混凝土重力坝的损伤破坏程度。     

重力坝岩基破坏过程的计算机动态仿真研究

本文针对重力坝岩基的受荷变形特征及可能破坏形态,就无量纲分析、破坏准则、破坏后效以及应力场与渗流的耦合进行了分析探讨,提出了模拟坝踵裂缝的“裂缝法”,并利用所研制的坝基破坏全过程动态仿真程序进行了算例计算。     

重力坝上游坝面和坝踵水平裂缝的断裂力学分析

本文以线弹性断裂力学观点,对重力坝上游面和坝踵水平裂缝进行了分析,研究表明:在重力坝上游存在一个允许水平裂缝区。坝踵产生裂缝及其扩展是坝的初始破坏形式。当库水位上升时,裂缝向基岩内扩展,应该用断裂力学方法校核裂缝的稳定性,并以此作为重力坝稳定的补充条件。文中通过石膏实验,研究了脆性材料的复合判据。最后对应用断裂力学研究重力坝裂缝问题提出几点意见。     

Influence of construction interfaces on dynamic characteristics of roller compacted concrete dams

To study the influence of construction interfaces on dynamic characteristics of roller compacted concrete dams(RCCDs),mechanical properties of construction interfaces are firstly analyzed. Then, the viscous-spring artificial boundary(VSAB) is adopted to simulate the radiation damping of their infinite foundations, and based on the Marc software, a simplified seismic motion input method is presented by the equivalent nodal loads. Finally, based on the practical engineering of a RCC gravity dam, effects of radiation damping and construction interfaces on the dynamic characteristics of dams are investigated in detail. Analysis results show that dynamic response of the RCC gravity dam significantly reduces about 25% when the radiation damping of infinite foundation is considered. Hot interfaces and the normal cold interfaces have little influence on the dynamic response of the RCC gravity dam.However, nonlinear fracture along the cold interfaces at the dam heel will occur under the designed earthquake if the cold interfaces are combined poorly. Therefore, to avoid the fractures along the construction interfaces under the potential super earthquakes,combination quality of the RCC layers should be significantly ensured.