建基面强度对拱坝应力、变形的影响

建基面是传递拱坝和基岩相互作用的纽带,它的强度直接影响基岩对坝体的约束,从而影响坝体的应力和变形,用非线性有限单元法,以设计中的某高拱为例,分析建基面强度对坝体应力和变形的影响,结果表明建基面强度对坝体应力的影响仅限于建基面附近的局部范围,对最大主拉应力的影响要大于对最大主压应力的影响,建基面强度的降低不会无限地增大坝体的应力数值;建基面强度对坝顶位移的影响较小,但对坝底位移（尤其是顺河向相对位移）的影响较大,当建基面强度较低时,坝底顺河向相对位移随建基面强度的降低而增大。     

温度应力对柘溪大头坝表面裂缝形成与发展的影响

本文用断裂力学原理探讨了温度应力对柘溪大头坝1号坝墩表面裂缝产生和扩展的影响.在水库蓄水初期,坝体温度以及坝墩间空腔内气温均接近于年平均温度,而水库来水温度则较低.经分析计算表明,由这种温差所形成的坝体温度应力,是造成大坝表面裂缝的主要原因.     

拱坝非线性分析与极限荷载的估算

本文根据拱坝结构和应力分布的特点,假设坝段缝、边缘接触面和新老混凝土交接面是拱坝的几个强度薄弱面.由于这些面的开裂引起坝体应力的重分布.在有限元计算时采用六节点等参数单元,以单元高斯点的应力值确定坝体开裂范围,同时采用压扁的坝体单元来模拟坝体与地基的接缝.在拱坝非线性分析基础上探讨了拱坝极限承载能力的估算方法,由于接缝单元开裂后应力转移缓慢且拱坝破坏时坝体单元开裂很多,单纯用初应力法或变劲度迭代法已不能满足计算的需要,本文提出用交替迭代法可以得到较好的效果.     

水电站坝体的光弹性实验

光弹性实验是解决复杂结构应力分析的有用工具。本文在坝体光弹性实验方面,作了导流底 孔在水压力、自重和灌浆压力分别和共同作用下的应力分析。实验按平面问题考虑。水压力 和灌浆压力荷载是用许多小的垫块来加载的;自重是以表面力来代替体积力,分段加在坝段的顶 部。也作了在水压力、泥砂压力和自重作用下、坝休的平面光弹性应力分析。水压力和泥砂压力 是用许多小垫块来加荷载的,以离心力代替自重,离心力由一４００转／分的旋转机所产生。应力计 算用切力差方法。实验材料是用卡塔琳和Ｃ．Ｒ．－３９。     

浅析大体积混凝土温度裂缝控制技术

大体积混凝土浇筑过程中,由于混凝土水化热不能很快散失,在环境温度影响下块体内温度随时间不断变化,热胀冷缩的变化过程将在块体约束条件下产生温度应力,当其应力超过混凝土应力极限时,混凝土就会产生裂缝,从而影响坝体安全。所以,研究混凝土内部温度,使坝体裂缝得到很好控制意义重大。     

兰溪桥重力坝加高后关键部位的应力特性

重力坝加高后会带来坝踵应力恶化、新老坝体结合面开裂及新混凝土表面裂缝等问题.针对兰溪桥重力坝加高工程自身特点,运用三维有限元方法,对加高后的温度、应力进行了精细化仿真计算分析.计算结果表明,加高后坝踵应力并未恶化;水库蓄水时,在坝体上游面短期内会产生较大拉应力;新老坝体结合面应力主要是法向正应力和沿坝坡方向的切应力;新浇坝体在采取适当温控措施后可以满足防裂要求.综合各方面考虑,兰溪桥重力坝常态混凝土加高方案是可行的.     

某拱坝结构非线性有限元稳定性分析

为分析拱坝坝体与坝肩稳定性,通过建立三维非线性有限元计算模型,计算了基本荷载组合、特殊荷载组合两种工况下拱坝的位移和应力.依据数值计算结果,绘制了位移等及应力等值线,采用有限元分析法分析了坝体应力结果,并从超载安全系数法和点强度储备安全系数法两个角度探讨了坝肩岩体的稳定性,结果表明：1）拱坝的最大位移发生在顺流方向,最大位移值为8.95 mm;2）正常蓄水水位和校核洪水水位时坝体的最大拉、压应力均满足容许应力要求;3）坝肩岩体的安全系数为3.8,满足安全要求.     

侧约束对拱坝坝体应力和位移的影响

结合某碾压混凝土拱坝的拱座,在减弱和加强侧约束时,即在坝体部分高程的破碎软弱岩石减弱坝体侧约束以及坝体下游边墙和护坦增强坝体侧约束的情况下,研究侧约束对于坝体应力和位移的影响。从仿真计算结果可以看出,减弱侧约束时,坝体会自动地进行应力调整,实现坝体的应力重分布,不会产生应力的集中;同时由于拱向应力的增大,即增大了抗剪面剪应力,抵消了坝体下游破碎岩石的影响。而增强侧约束,可以减少坝体位移,特别是坝肩位移。     

应用相似理论分析直角三角形剖面重力坝的坝体应力

引言重力坝坝体应力计算是重力坝设计中为一项主要内容。目前在工程设计中坝体应力分析以采用重力法计算最为普遍,但此法的工作量比较大,特别是计算垂直面上的正应力6_x时更是如此。本文在于探讨如何以较简捷的方法来确定重力坝坝体应力的问题。所建议的计算方法的实质是,应用重力法的基本理论,计算出“标准剖面”的应力,当计算实际坝体的应力时即可根据相似理论的原理,把标准剖面的应力换算成计算剖面的应力。所谓“标准剖面”,其意义相当于模型试验中的模型,不同之处在于模型中的应力由模型试脸求得,而标准剖面为应力则由计算求得。     

基于ANSYS的劈裂灌浆压力控制的研究

为合理选取灌浆压力,掌握灌浆压力对土坝坝体影响的普遍规律,解决实际生产中控制灌浆压力的问题,运用劈裂灌浆理论知识,引入有限元技术,提出依靠ANSYS通用软件平台对劈裂灌浆压力的控制进行了分析研究。通过建立土坝的三维有限元模型,进行数值模拟分析,从中选取坝体适宜的灌浆压力,总结出关于不同灌浆压力对坝体内部应力、应变、位移影响和灌浆压力控制的普遍规律。结果表明,劈裂灌浆压力可以引起坝体的位移,坝体和灌浆孔的位移随着蓄水位的高低变化;劈裂灌浆的作用面是直立的,可改变坝体的大小主应力,以满足防渗加固的要求;将各工况中坝顶处各灌浆孔口扩展等值线图进行对比可选取出适当的灌浆压力。     

重力坝坝踵的断裂分析

本文用有限元与半平面边界元耦合法计算了坝体坝基应力,又结合边界配置法求出了坝踵应力强度因子。根据混凝土V型切口复合型断裂准则确定了坝踵初裂方向,在此基础上。对裂纹沿坝基的扩展作了计算分析。结果表明,裂纹内的水压力是促使裂纹扩展的重要因素,减小或消除坝基的缝水压力将有助于坝基裂纹的稳定。     

基于弹性力学理论的重力坝应力计算方法

基于弹性力学理论,运用等效应力法、量纲分析法等,结合Saint-Venant原理和叠加原理,通过直角坐标系与极坐标系的转换,导出了重力坝坝体内部应力的计算表达式,可以较为精确地给出在任意水位时重力坝坝体内部任意一点的应力值。该法为重力坝的应力计算提供了新的思路,也可为重力坝坝体强度的综合评定提供研究依据。     

病险水库大坝结构安全评价分析

为了对某水库非溢流坝结构做安全评价,分别采用材料力学法和有限单元法对该非溢流坝在5种不同工况下的强度和坝体抗滑稳定进行分析,并将采用两种方法得到的结果进行了对比分析;另采用TECPLOT绘图软件对通过使用ANSYS有限单元软件得到的结果进行了后处理,得出了该结构的结果云图.结果表明该非溢流坝除了坝体局部需进行加强外,坝基面应力分布、坝体强度满足规范要求;此外,坝基面的抗滑稳定不满足规范要求,应进行加固处理.     

基于FLAC3D的万家口子高拱坝整体稳定安全度研究

采用三维快速拉格朗日法软件FLAC3D对万家口子高碾压混凝土拱坝坝基加固处理方案进行坝体-坝基变形、应力分析.采用超载法研究大坝及坝基的渐进破坏过程和可能的失稳模式.研究结果表明坝体-坝基变形、应力满足规范要求,系统整体安全度为4.0,基本满足设计要求.极限承载力由坝踵处的Ⅳ类岩体、左岸坝肩不整合面和节理群的强度共同控制.     

堤坝劈裂灌浆浆液的固结效应

针对堤坝劈裂灌浆防渗加固中浆液固结机理,结合实际劈裂灌浆施工过程,采用了有限差分数值计算方法开展数值模拟,基于应变硬化-渗流耦合模型,探讨了浆液渗流固结的变化规律,分析了浆液在灌浆、停灌和复灌不同阶段的孔隙水压力、坝体应力水平增量等变化特征,得到了浆液在不同阶段的扩散形态和应力水平增量沿不同路径的分布特征,揭示了堤坝劈裂灌浆浆液在土体内渗流固结机理.计算结果表明:堤坝劈裂灌浆过程中浆液以灌浆轴线为中心线,向坝体四周扩散,对称分布;随着灌浆次数的增加,浆液在坝体内渗透所产生的孔隙水压力也逐渐增大,浆液扩散区域也逐渐增大,从而更为有效地填充坝体内所存在的病害体,改善坝体内应力状态,提高坝体防渗效果.     

深厚覆盖层塑性混凝土心墙坝应力变形特性研究

云南省某土石坝采用塑性混凝土心墙作为坝体防渗结构,该坝坝址处覆盖层较厚,且左右岸的覆盖层厚度分布不均匀.在该覆盖层较厚的软弱地基上筑坝,心墙易产生不均匀变形,严重时会导致墙体产生裂缝,降低坝体防渗效果.基于此,本文采用三维非线性有限元法计算分析了坝体和心墙在竣工期和运行期的应力变形特性,并研究了不同覆盖层厚度对其应力变形的影响.计算结果表明:在深厚覆盖层上筑坝会导致坝体沉降量偏大,约占坝高的1.37%,且坝体与心墙会产生明显不均匀变形;在竣工期和运行期,坝体和心墙内基本处于受压状态,局部存在拉应力区,但拉应力较小,小于土体和塑性混凝土的抗拉强度;覆盖层越厚,坝体和心墙的变形越大,但覆盖层厚度对坝体和心墙的应力影响不大;经验证,该坝心墙发生挠曲破坏、拉剪破坏和水力劈裂的可能性较小,防渗系统具有足够的安全性.据此,建议设计与施工时,可以考虑对坝基覆盖层进行固结灌浆,以减小坝体和心墙的沉降以及不均匀变形.     

混凝土坝极端暴雨作用响应研究

近年来,各地极端天气频发,导致水库水位暴涨,水库水温变化,而水库水温的变化会产生温度应力,水位导致坝体水压增大.通过应力仿真手段对极端天气情况下的大坝受力进行计算,分析其温度场和应力场,并将其与正常情况下坝体受力进行对比分析.结果表明,坝体暴雨之后,混凝土坝体压应力和拉应力均增大,但不超出坝体混凝土材料的允许值,该结果可为极端天气下水库的运行和调度提供理论依据.     

高海拔地区大体积混凝土温度应力仿真分析研究

为更好地研究实际工程中坝体裂缝情况、防止裂缝的产生,本文根据热传导理论,对高海拔地区大体积混凝土的温度应力进行有限元仿真计算,结果表明:裸露的混凝土表面极易产生拉应力,从而导致混凝土容易出现表面裂缝,影响坝体安全。这与实际工程中坝体裂缝出现的部位稳合,对工程设计及施工中防止裂缝的产生、保障坝体安全具有重要意义。     

重力坝加高后的温度应力特性

针对重力坝加高后的温度应力问题,基于温度场和徐变应力场有限单元法,对某重力坝加高过程进行仿真计算,分析坝体加高后温度和应力的变化.结果表明,坝体加高后新老混凝土结合面附近会产生较大拉应力,坝踵处应力基本不受新混凝土收缩的影响,其应力恶化的主要原因是蓄水位上升.通水冷却对降低坝内温度和应力有显著作用,但坝体应力对通水温度并不敏感.最后建议高温季节的加高工程宜在气温较低的早晚浇筑新混凝土.     

高拱坝体型三维拓扑优化研究

应用三维拓扑优化理论,编制了相应的计算程序,并结合高拱坝结构特点,固定拱坝上游面,对高拱坝三维空间结构进行了拓扑优化计算.结果表明,优化所得拱坝体型与常规坝体体型基本一致,强度满足应力要求.