基于ANSYS的滚水坝稳定与应力分析

以碗牛坝水利工程为例分别利用刚体极限平衡法和有限元法计算溢流重力坝沿坝基面的抗滑稳定,并对这两种方法的分析结果进行了对比,总结两种方法各自的优缺点,同时对坝体基底应力进行简要分析,并提出了需要进一步研究和解决的问题。     

溪头水库坝基全风化花岗岩物理力学特性研究

溪头水库左坝段浆砌石重力坝坝基为全风化花岗岩,其物理力学性能较差,可能无法满足工程需要。结合坝基岩体现场原位测试和室内土工试验成果,并基于坝体抗滑稳定计算简化模型,研究坝基全风化花岗岩的物理力学特性及变化规律,并计算坝体抗滑稳定性,探讨其作为浆砌石重力坝坝基的可行性。结果表明：左坝段全风化花岗岩由地表至地下为一个岩性连续渐变地质体,越接近地表岩体风化程度越严重,物理力学性能越差,天然状态全风化花岗岩地基承载力与其风化程度呈反比。饱和状态下全风化花岗岩地基承载力显著低于天然状态,其折减幅度为55.4%~70.4%;饱和状态下全风化花岗岩抗剪强度远低于天然状态,其中内黏聚力折减幅度为53.9%~75.4%,内摩擦角折减幅度为83.1%~89.3%。天然状态下全风化花岗岩坝基抗滑稳定安全系数偏低,为提高工程安全性,应对其进行加固处理;而饱和状态下坝基抗滑稳定安全系数极低,坝体必将失稳滑动,其不可作为大坝坝基,应彻底清除。     

杨房沟水电站拱坝体形多目标优化设计

在充分认识杨房沟坝址地形、地质条件和工程特点,吸收前阶段研究成果和历次审查咨询会议意见的基础上,在总承包合同相关条款的约束下,采用多种计算分析手段和方法,对杨房沟拱坝建基面及体形开展了多目标优化设计研究工作。在优化设计工作中,从安全性、稳定性、经济性等三方面进行了定量和定性综合分析评价。分析结果表明:优化方案能充分利用坝基岩体条件,减小拱坝所承受的水推力,充分发挥混凝土优良的抗压性能,减小主要工况高拉应力值及其分布范围,进一步提高了拱坝-基础整体安全度、坝肩抗滑稳定性和抗震安全性,达到安全、经济、施工和运行方便的目的。相关优化方法与成果可为后续高拱坝体形多目标优化设计提供借鉴。     

不同截面形状抗滑桩承载性状对比试验研究

通过3组横截面积相同、形状不同的抗滑桩加固边坡的室内模型试验,对比研究了圆形、方形和T形截面抗滑桩的承载特性。结果表明,其它条件相同的情况下,T形截面桩的桩顶位移最小;T形桩能承受的极限荷载最大,圆形桩与方形桩能承受的极限荷载相近。不同截面模型桩桩身弯矩最大值位于滑动面与模型桩交界处,随荷载持续增加,弯矩最大值点有下移趋势。T形截面桩桩后土体内应力分布较均匀,值较小,有利于桩后承载土拱的形成。     

具有软弱夹层的坝基深层失稳模式的改进

对重力坝设计规范中坝基深层抗滑稳定计算模型提出改进意见,建议坝基主滑动体与抗力体间界面--第三破裂面倾角选用非直立的坝基深层失稳模式,并导出了新的计算公式,编制了相应的电算程序,计算分析坝基深层抗滑稳定安全度.第三破裂面倾角根据坝基深层抗滑稳定最不利的情况确定.     

预应力锚索抗滑桩协同工作机理

预应力锚索抗滑桩作为一种新型抗滑支挡结构,是由锚索和桩两种材料组成的结合体。只有这两种不同材料共同发挥作用,锚索抗滑桩才能具有实际有效的抗滑功能。研究锚索抗滑桩协同工作机理问题,目的是建立桩锚变形协调计算模型,以及相应的变形协调方程,为预应力锚索抗滑桩设计锚索拉力提供理论依据。     

抗滑短桩的适用条件研究

采用ANSYS软件,对滑体的几何形态、滑带及滑体力学性质的差异对抗滑短桩的适用条件进行了研究。得出了如下结论:1)抗滑短桩更适用于滑体土强度明显高于滑带土强度的滑坡中。2)随着抗滑短桩的长度增加,滑坡设桩后的安全系数增大,但增大的幅度逐渐变小。3)在相同桩长的情况下,安全系数随着地形坡度的增大而变小。     

拱坝推力墩稳定性分析

鉴于推力墩的稳定性关乎拱坝整体安全,从抗滑和抗倾覆两方面考虑,采用刚体极限平衡法和等效应力法分析了推力墩的抗滑和抗倾覆稳定性,并以威后拱坝推力墩为例,验证了两种方法在推力墩抗滑和抗倾覆稳定性分析中的应用。结果表明,刚体极限平衡法和等效应力法相结合,能较好地分析推力墩的整体稳定性。     

考虑主被动土体自重力矩的深基坑抗隆起计算

指出在开挖软土基坑时,如桩后的土柱重量超过基坑地面以下地基承载力时,地基平衡状态将受到破坏,就会发生坑壁土流动,坑底下陷、隆起的现象,此时应验算坑底土的抗隆起稳定性,提出充分考虑桩脚处主被动土体对抗隆起的影响的计算方法,并结合工程实例,对该方法进行了检验,说明了同其他方法相比的合理性。     

钢筋混凝土悬臂式挡土墙截面设计实用方法

在对悬臂式挡土墙设计特点进行分析的基础上,推导了墙趾板和墙踵板截面尺寸设计的计算表达式,从而可直接确定墙趾板和墙踵板的截面尺寸,算例表明,该方法简化了设计过程,避免了繁琐的试算过程,且结果能同时满足抗滑移、抗倾覆稳定性及地基承载力验算要求。