抛线拱坝设计与二滩拱坝选型研究

二滩水电站在国内首次采用了抛物线双曲拱坝。本文论述了抛物线双曲拱坝的基本特点、体形布置方法和拱梁分载法的应力分析程序,介绍了二滩拱坝坝型选择和体型设计的研究成果。     

用多拱梁位移法作拱坝动力分析

为解决用多拱梁分载法进行拱坝动力分析时计算较困难的问题 ,提出用多拱梁位移法作为拱坝动力分析的方法 ,即把拱坝离散为一系列水平向的拱和竖向的梁 ,推导出拱单元、梁单元、基础单元的单元刚度矩阵 ,用子空间迭代法计算拱坝的前n阶自振频率和振型向量 ,然后可计算出地震作用时拱坝的动力荷载及地震引起的拱坝应力。     

基于拱梁分载法的拱坝应力分析

运用拱梁分载法对某混凝土双曲拱坝设计方案进行了大坝静力及动力分析,选取8拱15梁对拱坝进行拱梁网格划分,计算了荷载基本组合和偶然组合下的9个计算工况,得到了上、下游坝面的应力极值。由应力极值结果表明,该拱坝设计方案应力分布规律合理,最大主拉应力值、最大主压应力值、梁向应力值与拱向应力值在控制工况下均满足我国规范规定的应力控制要求,可为实际工程设计与抗震安全提供参考。     

东江双曲拱坝体型设计及应力分析

拱坝的体型设计和应力分析是拱坝设计的主要内容之一。本文扼要地论述了东江拱坝体型设计;分析比较了有限单元法、拱梁分载法程序和计算与实验的成果。由此看出诸法程序算得的拱冠、拱座主应力沿坝高分布的趋势与规律是一致的;东江拱坝应力状况能满足设计要求。东江拱坝应力分析表明:在目前拱坝设计中,拱梁分载法可作为基本的应力分析方法,而其它方法作为校核。     

基于NB35047-2015规范的锦屏拱坝抗震复核

能源行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)已于2015年9月1日颁布实施。介绍了依据该规范开展的锦屏一级高拱坝抗震安全复核工作。主要内容包括:基于设定地震的场地相关设计反应谱研究;采用动力拱梁分载法、线弹性有限元法和非线性有限元法,进行设计和最大可信地震作用下的应力和坝肩岩体动力稳定分析;在选定的人工地震波基础上,采用以基岩峰值加速度在设计地震基础上比例放大的方式,进行大坝地基系统在超设计地震荷载下的地震超载能力分析。复核分析表明,锦屏一级高拱坝具有较高的抗震潜力;设计地震和最大可信地震作用下,坝体抗压强度安全满足现行抗震规范要求,且抗压强度安全有较大安全裕度,坝体拉应力基本未超过混凝土容许的应力范围,仅局部应力集中部位拉应力较大,能满足校核地震作用下"不溃坝"的设防要求。     

薄拱坝梯形悬臂梁的径向变位分析

中、小型拱坝为力求体形简单,施工方便,拱坝悬臂梁的剖面常采用梯形,如四川的长沙坝、湖南的半江坝、广西的白云坝、陕西的龙潭坝等。此类拱坝的应力分析多采用拱梁分载法或简化为拱冠梁分载法。笔者在设计实践中导出了梯形剖面悬臂梁的径向变化数学分析式,并分析了已有的数学分析法中的问题。按本文所得的梁的变位式,用拱冠梁分载法设计拱坝时,拱坝坝体中的拉应力较小,坝体工程量可节约10%左右。     

观音岩水库拱坝应力计算及坝肩稳定复核

观音岩水库大坝是贵州省已建成的较高砌石薄拱坝之一，运行至今已达15年。复核采用拱梁分载法计算了观音岩拱坝的应力，用刚体极限平衡法计算了坝肩的稳定，并对监测成果进行分析，得出相关结论。     

基于向量和矩阵运算的拱坝多拱梁法应力计算研究

拱梁分载法有着百余年的发展历史,目前仍是拱坝应力分析的基本方法。当代工程中多采用五向全调整多拱梁法分析拱坝应力,合理划分水平拱圈和竖向曲梁,按照拱、梁的节点位移相等的原则通过试算等方法确定拱、梁的分载,进而得到坝体应力。采用向量的形式来表述多拱梁法的荷载、内力和位移,通过矩阵分析手段来组织拱、梁分载运算,数学概念简洁、清晰,可方便地在面向对象的程序设计语言或数学软件平台上实现。     

拱坝梯形剖面梁的经向变位分析

中小型拱坝常采用拱梁分载法进行坝体应力分析,笔者曾导出薄拱坝梯形剖梁的径向变位数学分析式。对于厚拱坝,计算拱、梁的变位时,除弯矩外还必须计入剪力作用。为此,笔者导出了梯形剖面梁在弯矩、剪力共同作用下的变位计算公式,利用文献中已有的单位变位系数表,可以方便地应用于具有梯形剖面梁的任何厚度拱坝的拱梁分载计算。1 拱坝梯形剖面梁的径向变位公式     

溪洛渡电站设计中的重大技术问题研究(下)

应力控制标准应力控制标准系根据《混凝土拱坝设计规范》和《水工建筑物抗震设计规范》的有关规定，以国内外高拱坝容许应力标准为基础，结合我国近期高拱坝的建设经验及溪洛渡拱坝工程特点，本着安全可靠、经济合理、施工方便等要求而确定的。溪洛渡拱坝应力分析以拱梁分载法为主，相配套的容许应力控制标准见表2和表3。     

混凝土拱坝设计应力控制标准的研究

现行混凝土拱坝设计规范中存在一些不尽合理的条文规定,如应力控制标准中安全系数值与建筑物的级别无关,坝体应力分析方法只规定了用拱梁分载法.根据国内一些工程实例的应力成果分析和有限元法应用经验,提出了拱梁分载法分析所得的压应力应采用的安全系数值,并且建议有限元法应作为拱坝应力分析的主要方法,也应纳入设计规范,同时提出了其相应的应力控制标准.     

整体浇筑堆石混凝土拱坝拱梁分载法分析研究

贵州省遵义市地处气候温和地区,为了充分发挥堆石混凝土拱坝的优势,在取消振捣/碾压和冷却水管温控措施的基础上,简化坝体构造与施工、加快施工进度,在保障工程建设质量和安全的前提下,提出了不分横缝,整体浇筑的堆石混凝土拱坝。本文针对绿塘、龙洞湾、沙千和风光4座整体浇筑堆石混凝土拱坝,采用拱梁分载法进行应力分析,对拱圈封拱温度的选取,自重荷载处理方式,坝体与地基材料参数对拱坝应力的影响等开展研究,对4座拱坝的安全性进行论证,建议了辅助温控措施,并提出了整体浇筑堆石混凝土拱坝拱梁分载法应力复核方法及其控制标准：应根据拱坝实际浇筑温度估算拱坝每个拱圈的计算封拱温度,参照混凝土拱坝设计对坝体与地基材料参数进行取值,采用拱梁分载法进行拱坝应力复核,相应的允许应力标准初步可按照1.5～2.0 MPa控制。本文提出的分析方法除可以应用于整体浇筑堆石混凝土拱坝以外,对整体浇筑的碾压混凝土拱坝和砌石拱坝也有重要参考价值。     

流清河水库浆砌石拱坝应力反馈分析

结合流清河水库工程实践，通过拱梁分载法计算坝体的应力，并与现场观测的应力进行比较，分析，得出了浆砌石拱坝强度设计极限状态中的分项系数之一应力仿真性修正系数，为浆砌石拱坝强度设计和安全评估提供了应力及理论根据。     

非线性拱梁分载法

提出了弹塑性拱梁分载法,它可以对拱坝承载能力(包括超载系数和坝体强度储备系数)进行计算,还可以模拟拱坝的破坏过程。根据提出的数学—力学模型,编制了相应的计算程序,并应用于李家峡拱坝和白云江周边缝拱坝的应力分析。     

双河拱坝应力分析

介绍了双河拱坝的开裂情况和多种工况下拱坝拱梁分载法的应力分析成果,对双河拱坝的开裂原因和拱坝安全进行了初步分析和评价,并对拱坝的体形设计提出了建议。     

周公宅水库混凝土双曲拱坝体形优化设计

周公宅水库大坝为抛物线形混凝土双曲拱坝,最大坝高125.5 m。根据该工程河谷宽、温差大、水位变幅大的特点,对拱坝的前倾度、拱冠梁剖面厚度、拱圈中心角、拱端加厚等方面进行了研究,采用拱梁分载法和线弹性有限元法对拱坝进行了全面的体形优化和分析,取得了适应周公宅坝址的优良拱坝体形。     

基于ANSYS的混合线型拱坝等效应力计算

在拱坝应力分析中,有限单元法在计算理论上优于拱梁分载法,并已经广泛应用于拱坝的仿真计算和应力分析。但在弹性理论下,有限元法应力计算结果与所采用的单元类型存在密切关系,且近基础部位存在着严重的应力集中现象。为了解决这一问题,一些学者提出了等效应力法作为改进,但由于拱坝线型不同,采用的参数计算方法亦不同。因此,对混合线型拱坝等效应力计算方法作了进一步改进,即只需输入混合线型拱坝的参数便可得到6种线型拱坝以及介于这6种线型之间的各种拱坝的等效应力。将该方法得到的等效应力计算结果与拱梁分载法的计算结果进行了对比,验证了其准确性和实用性。     

大岗山混凝土双曲拱坝体形设计

大岗山拱坝抗震设防等级较高,给大坝体形设计增加了难度。拱坝体形设计遵循"按静力设计,留有余地,同时兼顾动力"的设计思想。介绍了拱坝建基面和体形断面的确定和选取过程。采用拱梁分载法,对坝体位移、应力进行了静力分析。计算表明,几种组合工况下,坝体应力、位移分布较为对称,拱坝坝基面基本处于受压状态,只在拱座局部产生拉应力,应力状态良好。     

简论ADAO软件在拱坝除险加固中的应用

以单曲同心圆拱坝为原型,以ADAO软件为平台,采用拱梁分载法进行拱坝应力分析和体形优化设计,提出拱坝体形加固方案,对提高拱坝的安全度和降低造价、提高拱坝设计水平具有重要意义。     

井冈冲高砌石拱坝坝体应力计算分析

多拱梁分载法概念清晰,使用时间长,积累了丰富的经验,但不能从整体上反映坝体应力分布情况,且基础变位采用简化方法;三维有限元等效应力法能基本消除应力集中现象,可进行各种复杂条件下拱坝的坝体应力分析,但计算成果的精度仍然受到其自身特点的影响.结合现行规范,分别采用多拱梁分载法和三维有限元等效应力法对井冈冲高砌石拱坝坝体应力进行了计算分析.结果表明,两种方法的计算成果总体趋势基本一致,坝体应力状态总体安全.说明了在高拱坝坝体应力分析中分别采用两种方法进行计算,并相互补充,相互验证的必要性.