基于混凝土损伤理论的重力坝体型优化设计

重力坝体型优化设计一直以来都是一个重要的研究课题,在施工和运行过程中,长期在荷载作用下坝体不可避免的会产生损伤,使材料性能劣化,尤其是在应力集中较大的坝踵附近,因此在重力坝体型优化设计中应该考虑损伤的影响。在常规优化设计的基础上,基于混凝土指数函数损伤理论,考虑和限制坝踵的损伤的发展,采用有限元软件ANSYS自带的一阶优化法,全程编写分析文件和优化文件的ADPL语言对某重力坝进行体型优化设计,得出当将坝踵损伤控制在峰值损伤时,既可以控制损伤的进一步发展,保证坝体的安全,同时也可得到较为经济的剖面形态,该重力坝剖面形态比常规设计得到的结果更符合重力坝材料性能劣化后的工作性态,可为以后的坝工设计提供一定的参考。     

基于混凝土损伤和断裂力学的重力坝体型优化设计研究

重力坝体型优化设计一直以来都是一个重要的研究课题.在常规优化设计考虑应力和稳定性约束条件的基础上,采用有限元软件ANSYS的一阶优化法,将混凝土指数函数损伤理论与断裂力学运用到坝体优化中,将坝踵区损伤控制在峰值损伤之内,限制坝体损伤的进一步发展;重力坝在运行过程中不可避免的会产生裂缝,尤其是在坝踵附近,考虑裂缝的产生并采用K判据分析裂缝的稳定性.将该方法应用于某重力坝的体型优化设计中,得到的考虑损伤后的优化设计结果虽比常规优化设计断面面积稍有增大,但可以控制损伤的进一步发展,所以更加安全.在加入损伤约束的基础上进一步考虑裂缝的产生,得出了即便在产生裂缝的情况下,坝体也能安全工作的剖面形态,且在优化过程中可以节省材料.此方法可为今后的重力坝设计提供一定的理论基础.     

基于XGBoost-PSO的混凝土重力坝体型多目标优化设计

为解决重力坝优化设计以截面尺寸作为唯一设计变量,缺乏考虑材料属性对重力坝优化设计影响的问题,综合经济、抗震安全进行重力坝多目标优化设计方法研究,构建了综合经济、抗震安全指标的多因素评价体系;采用ABAQUS软件对重力坝进行有限元静动力分析,基于计算结果采用变权功效系数法进行量化评价;采用XGBoost-PSO算法进行寻优得到最终优化方案。实例验证结果表明：多目标优化方案与初始方案相比,在经济、抗震安全指标上都得到了明显改善;相比传统单目标优化模式,经济、安全多目标优化更适用于抗震安全要求高的重力坝工程。     

唐河水库坝型比选

阐述了山西省灵丘县唐河水库的工程概况,对初设阶段确定的混凝土重力坝方案与混凝土重力坝+混凝土面板堆石坝方案进行了分析比较,认为混凝土重力坝+混凝土面板堆石坝方案优于混凝土重力坝方案。     

混凝土重力壩的渗透压力

一、渗透压力对於混凝土重力坝的影响 重力坝是古老坝型之一,几百年前,已采用浆砌条石的重力坝。本世纪开始,逐渐采用混凝土重力坝,世界各国都修筑过不少这种坝。根据最近美国工程师所做的统计,在30公尺以上的1,299个坝中,有百分之五十是重力坝。重力坝有许多缺点,如材料的强度没有充分利用,因此要消费较多的材料等。此外,重力坝内有较大的渗透压力,需要加大重力坝的剖面,更增加了材料的消耗。 本文研究重力坝内渗透压力的计算方法,以及减少渗透压力的措施。 首先说明渗透压力对重力坝的影响。在岩石地基上的重力坝剖面基本上是三角形的。由…     

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.     

戎家庄水库坝型比选

通过对戎家庄水库工程地理位置及工程地质的分析,比较了碾压混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝两种坝型,推荐采用碾压混凝土重力坝.     

基于ABAQUS的碾压混凝土重力坝三维非线性静力分析

为更好地解决实际工程中重力坝坝体混凝土材料与坝基岩体应力应变的非线性关系,提出材料非线性有限元分析方法,用于计算坝体的应力.首先运用ABAQUS软件中专门设置的初始地应力平衡步骤对算例坝基地应力进行平衡,验证在重力坝应力分析中施加初始地应力的正确性和精确性;然后运用ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性本构模型和扩展Drucker-Prager模型对重力坝进行非线性分析.通过对线性和非线性计算结果进行比较,发现应用非线性有限元法计算的重力坝应力和位移结果要比线性的小,证明有限元的非线性分析更加适用于实际坝体应力分布和位移研究.     

凝土重力坝断面设计软件系统的开发

本研究根据重力坝设计的基本理论和设计原则,采用VB6．0可视化编程工具开发出了混凝土重力坝断面设计软件系统,本软件系统操作方便,界面清楚,能够流畅地完成混凝土实体重力坝断面设计．并经过实际工程的应用,得出了合理的断面设计结果．     

基于扩展有限元法的混凝土重力坝多裂纹数值模拟

针对含有多个初始裂纹的混凝土重力坝的裂纹扩展问题,在ABAQUS有限元分析软件上,应用扩展有限元法和黏聚裂纹模型来进行数值模拟。分析了多裂纹的扩展路径以及主导裂纹的荷载-裂缝口张开位移。结果表明,混凝土重力坝多裂纹的扩展路径与文献结果几乎相同,主导裂纹的荷载-裂缝口张开位移曲线与文献结果有差异,但差异很小。可见采用扩展有限元法能够精确地模拟混凝土重力坝多裂纹从加载到失稳破坏的全过程,无需重新划分网格,减少了计算量,为解决工程实际问题提供了一种有效的应用途径。     

渐进结构拓扑优化在重力坝中的应用研究

摘要:实体重力坝是重力坝坝型的发展趋势。文章以ANSYS10.0为平台,结合APDL语言,在传统的渐进结构优化（ESO）思想的基础上,采用结构的应变能删除准则,对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化。优化结果表明：结构的应力和抗滑稳定均满足规范要求,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了此方法对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化是可行和有效的。     

渐进结构拓扑优化在重力坝中的应用研究

实体重力坝是重力坝坝型的发展趋势.文章以ANSYS10.0为平台,结合APDL语言,在传统的渐进结构优化(ESO)思想的基础上,采用结构的应变能删除准则,对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化.优化结果表明:结构的应力和抗滑稳定均满足规范要求,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了此方法对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化是可行和有效的.     

模糊优化在坝工结构设计中的应用

采用模糊优化方法探讨坝工结构设计问题，以重力坝为例，研究了该坝型结构设计中的模糊性因素及其隶属函数，提出了模糊优化设计数学模型，以某重力坝断面的模糊优化计算，说明模糊优化正常规优化具有更高的经济效益。     

混凝土坝浇筑机械联合施工的模拟优化及其应用

在混凝土坝的施工过程中,普遍存在入仓机械联合浇筑一个混凝土仓位的情况.以南水北调中线丹江口大坝加高工程为背景,通过对入仓机械联合施工的目的、要求和限制条件的分析,建立了混凝土坝入仓机械联合施工的模拟与优化模型.模拟与优化模型以提高入仓机械利用率、加快施工进度为目标,通过对入仓机械的优化调度,产生与实际施工过程极为接近的、理想的浇筑方案.通过模拟与优化模型在丹江口大坝加高工程中的应用表明,模拟计算结果符合工程施工实际,制定的浇筑方案在实际施工中切实可行,对于混凝土坝施工的指导及其实际应用具有理论意义和工程实用价值,且在混凝土坝施工中具有普遍意义和推广价值.     

丰满新建重力坝基础 F67断层处理技术方案拟定研究

丰满水电站大坝全面治理工程中，新建重力坝坝址区右岸存在威胁坝体稳定和运行安全的F67断层，调查分析了部分已建工程处理基础断层所采用的技术措施，结合丰满新建大坝的工程及地质特点，对F67拟定了3种处理技术方案，经过计算分析和比较，最终确定采用断层部位开挖置换混凝土的方案处理F67断层。     

水下核爆作用下混凝土重力坝模型破坏试验

采用落锤冲击模拟水下核爆的一次冲击波对混凝土重力坝的作用.试验遵循弹性-重力联合相似准则,并以冲量相似条件确定冲击摆的质量与悬挂高度.对两种坝体和坝基接触条件,即一种在平滑基底上筑坝,一种在锚固基底上筑坝,开展模型坝的冲击试验,得到模型坝体的动力特性.试验结果表明,坝体破坏模式包括贯穿性断裂、滑移、碎裂、层裂和抛掷等.并初步研究了核爆输入能量和大坝耗散能量之间的平衡关系.