水电工程设计系统仿真探讨

阐述了水电工程设计系统仿真的主要内容,提出了以CATIA三维设计软件为中心的水电工程设计系统仿真路线,并结合工程实例,开展了三维设计、有限元计算、虚拟现实等设计仿真应用,实现了数据共享,提高了设计仿真的效率和质量,为水电工程开展全方位仿真模拟提供了新的思路。     

大花水水电站泄洪中孔预应力闸墩设计

大花水水电站泄洪中孔主要功能为参与泄洪,中孔出口设置弧形工作闸门,该闸门孔口尺寸为6 m×7 m(宽×高)、设计水头为63 m,单边弧门支铰推力较大。根据结构构件计算结果并综合有限元分析成果,中孔闸门闸墩设计采用了预应力锚索技术。本文重点介绍了大花水水电站泄洪中孔预应力闸墩的布置设计。     

普定拱坝温度场反馈分析及开裂仿真

利用ANSYS软件及其二次开发技术,对普定碾压混凝土拱坝温度场进行了参数敏感性和仿真反馈分析研究.在此基础上,采用三维有限元法对该拱坝进行了全过程应力仿真计算.结合实测资料和计算结果,重点分析讨论了普定拱坝贯穿裂缝产生的可能原因,并针对碾压混凝土拱坝设计及施工提出了相关建议.以上研究提供了一种碾压混凝土拱坝温度场反馈分析及开裂仿真研究的初步思路,其分析结果对于类似工程具有一定的实际参考价值.     

沙沱水电站新型硬填料围堰设计研究及工程实施效果评价

在新型硬填料坝设计技术研究基础上,依托贵州乌江沙沱电站左岸下游围堰,展开了结构布置与细部设计、材料试验、施工工艺及原型监测等一系列研究,在国内首次进行了"双超"(超径、超贫)硬填料围堰实际工程应用,其中,骨料粒径最大达70 cm,胶凝材料最少用量达50 kg/m3(水泥25 kg/m3)。结合现场检测及原型监测结果,对工程实施效果进行了客观评价,提出了几点硬填料坝待深入研究的问题。     

沙沱水电站坝基缓倾角结构面深层抗滑稳定处理

沙沱水电站5号坝段基础开挖后发现若干组倾向下游的缓倾角裂隙和软弱夹层,同时还发育横河向的陡倾角裂隙及断层,形成了坝基多种深层滑动模式。通过二维、三维刚体极限平衡法及有限元法进行计算分析,并结合现场实际情况综合考虑,采用了坝下混凝土抗滑体+抗剪洞的处理方案。该方案既不会影响工程的直线工期,又保证了结构的安全性与稳定性,处理方案可供类似工程参考。     

普定碾压混凝土拱坝温度场仿真研究

利用ANSYS软件及其二次开发技术,基本实现了碾压混凝土拱坝温度场全过程的仿真计算. 根据数值仿真计算并结合理论分析及我国首座碾压混凝土拱坝某些温度监测数据,得出了影响坝体温度场变化及其仿真计算可靠性的主要因素. 为检验普定拱坝温度场仿真分析结果的合理性,将仿真结果与实测值进行了比较分析,计算分析结果可为深入研究普定碾压混凝土拱坝真实工作性态提供参考依据,具有一定的工程应用价值.     

水工隧洞受力特性研究和结构设计思路

现行水工隧洞结构设计规范有许多不合理之处.笔者做了结构试验,采用水压力直接加载,获得了内水外渗后钢筋应力、缝宽随水荷载的变化规律;进行渗流.应力耦合有限元数值模拟,分析衬砌、围岩、固结灌浆区的受力特性,并对索风营水电站隧洞的结构监测成果进行分析;提出水工隧洞衬砌按构造配筋设计的思路,建议尽快修订现行规范.     

拱坝三维设计及其与有限元技术结合初探

随着信息化的不断深入和设计理论的逐步发展,水利水电工程领域三维协同设计和有限元技术得到了国内越来越多设计院的重视。如能将二者紧密结合起来,可使设计研究人员较大程度上减少繁琐的前处理工作从而提高设计效率。本文介绍了三维设计软件CATIA有关二次开发技术,借助VB并利用CATIA Automation对象访问等方法对抛物线拱坝三维设计及其与有限元计算无缝结合可行性进行了初探,并初步运用于实际工程中。     

长沙坝水库大坝加固方案有限元分析及安全评价

针对长沙浆砌石拱坝运行多年后出现严重裂缝和不对称变形现象,提出了大坝加固方案,并采用三维有限元方法,全过程模拟了坝体施工过程,并分时段模拟了地基应力、坝体自重应力和水沙荷载的分级加载,分析了加固后坝体应力应变分布规律,对大坝加固方案的可行性和合理性作出评价,为工程设计提供依据和建议.     

宝珠寺重力坝超载破坏的改进复合单元法模拟

本文改进现有复合单元法,使之能模拟动态不连续带的行为与扩展;介绍不连续带出现前后瞬时场变量继承与软化特性模拟等内容,给出相应的数值模拟软件流程图,并利用面向对象技术开发可视化软件系统;将研发的软件系统应用于宝珠寺重力坝超载破坏分析,从破坏轨迹、超载水位及特征点位移-超载系数关系曲线等方面对模型试验与数值模拟的结果进行对比分析。结果表明两者的规律基本吻合,初步证明了本方法及开发软件系统的正确性与有效性。