利用原型观测资料反馈大坝的安全监控指标

安全监控指标是监测大坝安全的重要指标.笔者利用原型观测资料,以稳定、强度和抗裂为控制条件,提出四种方法(典型监测量的小概率法、安全系数法、一阶矩极限状态法和二阶矩极限状态法)拟定大坝的安全监控指标.文中详细论述了这些方法的原理,同时还应用这些方法和原理拟定某重力坝的安全监控指标.这些指标已用于某坝的安全监控,效果良好.     

基于ANSYS的碾压混凝土重力坝坝基面抗滑稳定安全性分析

重力坝的抗滑稳定分析是重力坝设计的一项重要内容,而碾压混凝土重力坝和常规混凝土坝有所不同,常规重力坝,特别是高坝,一般来说坝基面就是坝体稳定控制面.如何对高碾压混凝土重力坝坝基抗滑稳定进行分析就显得很重要.本文通过一实例龙滩重力坝详细说明如何通过ANSYS有限元软件对重力坝建模,利用APDL语言提取X、Y方向合力,计算重力坝坝基面的抗滑稳定安全系数.     

厂坝联合作用下重力坝厂房坝段静动抗滑稳定分析

针对金安桥重力坝厂房坝段的坝基浅深层抗滑稳定问题,分别采用传统刚体极限平衡法和强度储备系数法,对厂坝联合作用的抗滑稳定性进行研究.双斜面滑动的左滑面根据厂房坝段地质资料判定.参照规范建议的结构极限承载能力验算表达式,采用修正后的抗力和作用函数公式,建立了抗滑结构系数与右滑面倾角的关系表达式,依据优化的理论来判断右滑出面,反算结构系数,来考察厂坝联合作用的效果;同时采用强度储备系数法来评判大坝抗滑稳定安全度.结果表明,该坝段的抗滑稳定性满足要求,厂坝联合作用可有效提高坝基浅深层的抗滑稳定性.     

重力坝深层抗滑稳定可靠度分析

运用可靠度理论进行重力坝深层抗滑稳定安全度的验算.推导了深层抗滑稳定的极限状态方程，编制了可靠度计算程序，并进行某重力坝深层抗滑稳定可靠度的实例计算，得到了令人满意的成果.     

基于有限元的重力坝抗滑稳定静动力可靠度快速求解方法

重力坝的抗滑稳定是重力坝工程能够安全运行的关键,其抗滑稳定的可靠度研究是当前水利工程领域的重要研究课题.为了解决采用蒙特卡罗法求解可靠指标时计算效率低、采用响应面法时求解精度不高问题,本文提出一种基于有限元的改进一次二阶矩法进行重力坝抗滑稳定可靠度计算.首先,将坝基岩体抗剪断强度参数视为随机变量,定义功能函数为抗滑稳定极限平衡状态下阻滑力与滑动力的差值,在极限平衡状态条件下推导了功能函数中随机变量的偏导数;然后考虑地震荷载作用的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法计算抗滑稳定静动力可靠指标并将此方法应用于某重力坝工程的抗滑稳定分析中.研究结果表明,该方法在保证计算精度的情况下具有更高的求解效率和收敛速度,故可为类似工程的抗滑稳定静动力可靠度分析提供方法借鉴.     

重力坝杂填土地基坝基稳定复核分析

作为一种来源广泛经济的材料,建筑垃圾杂填土尝试被用于地基置换处理,以解决软基存在的地基承载力不足问题,但建筑垃圾杂填土同样具有变形大、空间分布不均匀、强度易受压实度影响等特点。通过复核建筑垃圾杂填土置换前后坝基的渗流稳定性、整体抗滑稳定性和坝基沉降等内容,研究建筑垃圾杂填土作为小型重力坝地基置换材料的可行性。同时,为考虑由计算参数选取引起的误差,对不同参数下的重力坝复核结果进行敏感性分析。通过分析数值模拟结果得出:在渗流控制方面,需在建筑垃圾杂填土地基底部和坝趾处设置反滤措施;在大坝稳定复核方面,通过控制材料大颗粒占比、碾压质量可以提高地基承载力,满足坝基稳定的要求;对于沉降量,建筑垃圾杂填土有一定的减轻作用,但对于深厚软基的处理需结合其他措施。     

多软弱夹层坝基混凝土重力坝加固效应评价方法研究

各国现行规范均规定,在进行重力坝设计或安全鉴定时必须审查大坝沿建基面和坝基岩体内软弱结构面的抗滑稳定性,要求保证大坝不滑动且有必要的安全裕度.针对某一典型重力坝工程,推导了考虑加固措施影响的重力坝抗滑稳定计算公式,并结合预应力锚索加固监测数据,通过有限元模拟预应力锚索的加固效应,最后将刚体极限平衡法与基于场变量的强度折减法相结合评估该工程加固措施的有效性.研究结果表明：在采用有限元计算时,当折减系数增大至2.3时,坝踵及f₁夹层与F₇₃断层交界位置均产生了一定程度的屈服;当折减系数达到3.0时,f₁夹层形成整体贯通,有限元计算仍收敛;当折减系数达到3.05时,计算出现不收敛.与刚体极限平衡法的计算结果相比,基于场变量的强度折减法所得的抗滑稳定安全系数计算结果在允许误差5%范围之内,且均满足规范要求,验证了该工程除险加固措施的有效性.本研究可为类似预应力锚索加固重力坝工程提供参考依据.     

钢筋混凝土简支梁试验与研究

该试验是为了研究钢筋混凝土的强度和刚度,主要测定其强度、安全度、抗裂度及各级荷载作用下的挠度和裂缝情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随外荷载变化的规律。     

南江水库坝肩稳定复核及加固设计

南江砌石拱坝最大坝高61.4m。因右坝肩抗滑岩体较为单薄,采用刚体极限平衡法对拱座抗滑稳定进行复核,结果表明坝肩抗滑稳定不满足规范要求;据此提出了在坝肩下游设置锚杆束、固结灌浆、贴坡砼挡墙等加固处理措施,加固后坝肩抗滑稳定满足现行规范要求。     

变f响应面法及其在重力坝结构可靠性分析中的应用

响应面法已经成为求解大型复杂结构可靠度的常用方法,尤其适用于求解结构极限状态方程具有较强的非线性或是在结构分析中引入有限元进行可靠性分析而导致方程呈隐式的问题.针对传统响应面法中中心复合抽样因子f值取值不同导致计算结果波动且精度不高的问题,首次提出在响应面法计算流程中引入"变f"的概念.算例结果表明,本文提出的变f响应面法相比于经典响应面法、加权响应面法以及JC法精度更高,收敛速度更快,且可突破f取值1~3的限制,适用于非线性极限状态方程可靠度的计算.此外,通过变f响应面法与加权响应面结果的对比可知,本文提出的方法精度更高,改变f值的作用可以替代加权响应面法中加权函数的作用.最后,结合某简单的重力坝模型,对于该方法在重力坝抗拉可靠度计算中的应用作了有益的探索.     

带缝重力拱坝安全监控指标拟定方法探讨

安全监控指标是实施大坝安全监控的依据，对保证大坝安全运行具有重要意义．本文联系大坝强度、抗裂和稳定等条件，对带缝重力拱坝监控指标拟定方法进行讨论；重点对典型监测量小概率法进行详细论述；结合陈村重力拱坝原型观测资料拟定监控指标，进而推求出大坝运行控制水位，为大坝安全运行提供了依据．     

带缝坝体安全监控指标研究

本文根据大坝的强度，抗裂和稳定等条件，对带缝重力拱坝监控指标拟定方法进行讨论，重点对典型监测量小概率法中典型监测量的选择和根限状态法中极限状态方程的建立进行详细论述。结构陈村重力拱坝观测资料拟定出监控指标，推求了大坝运行控制水位。计算成果与实际运行控制工况相吻合，为陈村大坝的安全运行提供了科学依据。     

风荷载作用下的钢结构拱的安全分析

宁波大红鹰职业学院内的人行景观桥上设有一装饰性钢拱,该钢拱在风荷载作用下的安全性是设计者所关心的内容.为了准确有效地校验该钢拱的安全性,本文将钢拱拱肋等效为杆系单元,通过有限元程序Ansys计算了其在风荷载和重力荷载下的应力、位移、失稳形态以及稳定系数,验算了其强度、刚度和稳定性.结果表明: 该钢拱完全满足强度、刚度以及稳定性要求.     

梅山连拱坝的变形性态研究

梅山连拱坝由于结构单薄、对周围环境变化比较敏感,结合梅山连拱坝的实测资料,采用多种模型和分析方法,对其变形性态进行了分析和研究,得出梅山大坝变形、稳定、强度和裂缝等的不利荷载工况。     

基于变形资料的拱坝坝肩稳定安全度分析

针对各种可能工况,通过降强有限元法分析拱坝稳定安全储备系数和相应的坝肩变形场,利用人工神经网络强非线性映射的特点,建立稳定安全储备系数和相应坝肩变形场的映射关系,结合坝肩实测变形场,提出基于实测变形资料的稳定安全储备系数分析方法.应用实例表明,该方法有效可行,为利用变形资料评判拱坝的稳定性提供了量化依据.     

高拱坝失效故障树模型与失效概率

研究高拱坝洪水、地震、山体滑坡等外载荷,坝身混凝土、坝基岩石材料强度弱化等的随机性,以及评价准则的模糊性;分析了高拱坝分别基于强度理论和稳定理论确定性评价方法的不足,提出应该利用模糊数学方法解决具有随机性、模糊性的高拱坝安全评价问题;建立了基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率故障树模型并给出了具体算例.     

水垫塘反拱形底板局部稳性分析

针对局部脉动随机荷载在某一时刻出现大的数值造成局部板块失稳的可能性，结合某高拱坝水垫塘反拱形底板稳定性的研究，用“随机拱”的概念，建立了基于板块极限失稳的力学模型和与其相应的物理模型，分析了单个板块的局部稳定性，导出了板块局部失稳极限抗力的表达式．力学模型计算和物理模型实验得出的极限抗力结果一致．从板块极限平衡角度得出了反拱形底板优于平底板的量化指标．结果表明，反拱形底板安全系数大于平底板3倍以上．以某高拱坝的工程实例计算了安全系数．     

基于振型分解反应谱法的重力坝抗震安全评价

振型分解反应谱法是重力坝抗震计算广泛采用的一种动力分析方法.目前的静动应力叠加原则基本上可概括为强度最不利应力叠加原则和稳定最不利应力叠加原则.金安桥水电站碾压混凝土重力坝左岸坡坝段群抗震安全评价结果表明,对于重力坝,为偏安全计,当进行抗震强度评价时,必须对静动应力叠加采用强度最不利应力叠加原则,而当进行抗震稳定性评价时,必须对静动应力叠加采用稳定最不利应力叠加原则.评价结果显示,金安桥水电站碾压混凝土重力坝的安全性能满足现行抗震规范的要求,这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理,能够抵御设防地震.     

宽敞河谷混凝土拱坝方案优选分析

本文以某拱坝枢纽为例论述了宽敞河谷混凝土单曲拱坝与双曲拱坝各方案运用考虑扭转作用的多拱梁法进行数值分析的结果。表明坝址河谷宽高比L/H大于3接近4的宽敞河谷可不建重力拱坝,而建较薄的双曲拱坝。由于其坝体应力分布合理、安全储备高、节省投资和材料,因而具有实用意义。     

基于ABAQUS强度折减法某铀尾矿坝稳定性分析

将ABAQUS有限元软件和强度折减法相结合,充分利用ABAQUS的强大后处理能力对某一铀尾矿坝稳定性进行分析.通过把坡面的特征控制点的位移突变和滑移面塑性区从坡脚到坡顶的贯通作为边坡整体失稳的标志,当滑移面的塑性区贯通,塑性应变和特征控制点的位移发生突变时,则坝坡就处于滑动破坏临界状态,而此时的强度折减系数就定义为坝坡稳定的最小安全系数.通过某铀尾矿坝稳定性分析的实例,可以准确形象的预测出坝潜在坡滑动面的位置和评价坝坡的稳定性,尤其对地形复杂的边坡稳定性分析简单适用.