多种软件协作背景下的高拱坝结构特性及安全度评价

针对锦屏一级高拱坝地质构造复杂、两岸基础刚度及坝体体型不对称问题,利用AutoCAD和HyperMesh联合进行三维地质建模,应用Marc软件对拱坝基础系统进行三维弹塑性有限元分析得到加固前后坝体的位移场和应力场,并采用基于位移突变的强度折减法评估拱坝基础系统的整体安全度。结果表明,锦屏高拱坝的位移和应力分布符合拱坝受力的一般规律,位移和应力呈现较明显的左右不对称分布,对左岸f5、f8断层进行加固处理可改善位移和应力的不对称分布状况,综合分析位移突变点及位移变化速率突变点,认为锦屏拱坝基础系统的整体强度储备安全度约为2.5。     

基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法

针对弹塑性分析方法所采用的破坏模拟方式有失客观性且现有的失稳判据过多受人为因素干扰的问题,结合混凝土拱坝的结构特点,提出了基于Mohr-Coulomb屈服准则的单元承载比计算方法,探讨了通过承载比均匀度与基准承载比调整单元弹性模量的策略;基于塑性极限分析方法,提出了基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法。工程实例分析结果表明,采用该方法分析拱坝的极限承载力是合理和有效的。     

基于屈服体积比的拱坝整体稳定尖点突变模型

利用突变理论,建立拱坝整体稳定尖点突变模型,用坝体屈服体积比作为失稳考察量,实现拱坝稳定性态的量化判别.工程实例表明:坝体屈服体积比能够反映拱坝的整体稳定性态,可以有效避免已有稳定分析方法中人为因素的影响,评判结果唯一,评价结果与已有评价方法所得结论一致.     

基于事故树分析与贝叶斯网络的土石坝风险分析

将贝叶斯网络引入到了评价土石坝失事风险的事故树分析中,弥补了事故树分析在风险分析中的不足和缺陷,并给出了事故树到贝叶斯网络的映射法则。通过事故树分析与贝叶斯网络的结合,对土石坝进行了定性和定量的风险分析,求得各基本事件的结构重要度,并给出了降低溃坝风险的措施。     

基于MSC.Marc的碾压混凝土重力坝动力计算

针对MSC.Marc软件进行结构振型分解反应谱法动力分析时后处理方面的不足,通过Marc软件子程序接口FORCDT,利用Fortran语言开发的程序,实现了基于Marc软件的振型分解反应谱法结构动力响应分析。采用该程序对某碾压混凝土重力坝进行动力分析,结果表明该碾压混凝土重力坝整体应力状态良好,除坝踵附近和碾压混凝土层面上游侧的局部范围受应力集中影响,竖直向拉应力超过坝体材料的抗拉强度外,其余部位的应力和坝体强度安全均满足规范要求,验证了所开发程序的可行性。