白莲崖水电站碾压混凝土拱坝结构受力分析

采用有限单元法对白莲崖水电站碾压混凝土拱坝进行了仿真分析,并把计算结果与拱梁分载法、试载法的计算结果进行比较,指出用有限元法分析拱坝的优势和不足．为有限元法在拱坝设计中的应用提供了一定的参考依据。     

基于突变理论的拱坝整体安全度分析

将尖点突变理论引入拱坝地基系统整体安全度分析中,建立拱坝地基系统的尖点突变模型失稳判据。将系统稳定状态归结为一个可定量计算的判别式,实现拱坝整体安全度的量化分析。结合某碾压混凝土拱坝数值仿真分析模型,通过三维非线性有限元计算坝体位移场,基于典型点位移尖点突变模型失稳判据得到该拱坝的整体安全度为3.5,且评判结果与塑性屈服区贯通准则相一致。     

高拱坝深孔窄缝挑坎水舌空中运动特性及抛距计算

窄缝挑坎应用于高拱坝深孔后,其出射水流内外缘抛距是确定拱坝下游消能水垫塘长度的重要依据.结合窄缝挑坎应用于高拱坝深孔后的水舌空中运动特性,依据几何相似原理和自由抛射体运动原理,建立了其内外缘抛距的计算方法,计算结果同模型试验结果吻合良好.     

基于有限元和突变理论的高拱坝坝体稳定研究

建立了高薄拱坝坝身稳定分析的系列概化模型,采用通用有限元软件ANSYS的屈曲分析功能,计算其稳定超载系数并用突变理论分析了高薄拱坝的稳定问题,分析表明,其稳定性判别结果与有限元稳定计算结果相吻合.     

拱坝坝肩整体稳定可靠度分析方法探讨

以刚体极限平均理论为基础，首次建立了拱坝坝肩整体稳定可靠度分析数学模型，导出了全概率方法分析其可靠度的计算公式，编写了相应的计算程序，并结合某拱坝实例对两岸坝肩岩体作了较详细的可靠度计算与分析，得到一些有实际意义的成果，实际计算，本文提出的计算方法合理，计算结果可靠，是对拱坝坝肩整体稳定可靠度分析的较好方法。     

基于有限元内力法的某拱坝加固培厚方案对比分析

随着使用年限的增长,拱坝不断老化并产生各种病险危害．目前,拱坝的加固培厚成为一种普遍采用的措施,其技术和安全性也逐渐受到关注．针对某拱坝培厚加固有2种方案,即在下游面或者上游面培厚加固,采用有限元内力法计算该坝体及其2种培厚方案坝体应力,结果表明在下游面对坝体加固培厚方案更优,为拱坝加固培厚方案的选择提供依据．通过规范等效应力法和试载法对计算结果复核,验证了计算结果的正确性．     

二滩拱坝沿拱座基面滑动的稳定分析

应用刚体极限平衡的方法，分析和计算了二滩拱坝沿拱座基面滑动的滑动形式及其稳定安全系数.并按“上滑失稳”的概念，校核二滩拱坝“上滑”的安全度.分析与计算结果表明：二滩拱坝沿拱座基面滑动的安全系数满足规范要求.右岸的稳定安全系数大于左岸.三种滑移模式的计算结果为：沿建基面滑动的安全系数大于径向滑动模式而且小于切向滑动模式的安全系数.正确评估拱坝沿拱座基面滑动的安全系数将取决于拱坝极限状态研究的深入.     

一个计算拱坝均匀温度变化荷载的经验公式

本文分析了我国拱坝均匀温度变化荷载t_m计算中沿用的美国经验公式Ⅰ或Ⅱ存在的问题,提出了t_m计算的新经验公式,并运用新经验公式对我国七个有一定代表性的大中型拱坝工程进行了计算,其结果比美国经验公式更接近于理论解。     

长垌双曲拱坝有限元等效应力计算研究

基于有限单元法结合长垌双曲拱坝进行了应力计算分析,并对坝体近基础部位进行了等效应力计算研究,阐明了拱坝等效应力计算研究的基本方法和对工程的意义,得出有益结论,为该拱坝设计阶段提供可靠依据,并对拱坝结构计算研究提供参考.     

带横缝预应力拱坝振动台模型试验与计算分析

为了探究施加预应力对带横缝拱坝抗震性能的影响,进行了振动台模型试验.试验模型采用新疆石门子拱坝的三心圆体型及特定刚性地基的方案(用型钢支架实现),研究了带横缝拱坝在动荷载作用下的反应规律.试验和计算结果表明,在施加预应力之后,不仅在一定程度上减小了横缝在强震荷载下的张开度,也在一定程度上提高了非整体拱坝结构的自振频率.与试验结果对比表明,计算预应力拱坝的简化数值模型基本上可以反映出拱坝在动力荷载作用下预应力钢丝或钢索对坝体动力反应的约束作用.     

整体碾压混凝土拱坝工艺及温度场仿真计算

选用了整体碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝的可行施工工艺，提供了混凝土坝施工期到运行期温度场的仿真计算方法和温度信息处理方法。利用我国某碾压混凝土坝的现场实测结果，对温度计算值及变化进行了验证，结果良好。数值计算用来预测我国拟建的某碾压混凝土拱坝从施工开始到长时间运行的仿真温度变化。仿真计算表明工艺对施工期温度变化影响大，对由施工末期到运行期温降值也影响较大。根据温度场的变化规律选择了碾压混凝土拱坝合理的施工工艺。     

基于GA-BP神经网络的拱坝地震易损性分析

拱坝在其生命周期内可能会承受强烈地震,其地震易损性引起了广泛的关注。一般而言,采用非线性有限元法进行拱坝的地震易损性分析,需要大量的计算工作量。该文提出了一种预测拱坝地震响应的方法——基于遗传算法(genetic algorithm, GA)的多层前馈(back propagation, BP)神经网络,该方法可以替代部分非线性有限元分析计算,显著减少计算成本。以大岗山拱坝的易损性分析为算例,基于已有的390个有限元非线性动力分析工况数据,将结构的响应设定为BP神经网络的输出,地震强度参数IM作为输入,进行BP神经网络的训练和验证。结果表明,该文提出的GA-BP神经网络采用390个有限元结果中的30%的数据进行训练,即可得到满足精度的预测结果,给出合理的拱坝地震易损性曲线,说明采用GA-BP神经网络后可节省70%的非线性有限元计算成本。     

拱坝优化新方法——EXCEL等三种工具软件联合应用

拱坝是一种应力分布复杂、受地形地质、施工等条件制约较大的空间壳体结构,拱坝优化设计是拱坝设计的关键技术和重要内容.该文以永泰县青龙溪大洋水电站工程拱坝的体形设计优化为例,利用EXCEL工具软件、AutoCAD绘图软件和GADAP28应力计算等软件的联合运算,集复杂的拱坝体形优化、工程量计算、应力计算于一体,可快速实现多方案的体形优化,为设计人员提供了一种便捷、实用的拱坝优化方法,可提高拱坝的设计效率和成果质量.     

拱坝横向配筋的非线性地震反应分析模型

研究了高拱坝横向配筋对于拱坝的抗震加固作用。根据横缝配筋的非线性本构关系,并依据刚度准则和强度准则建立了相应的计算模型,通过对实际工程BigTujunga拱坝的应用,初步验证了模型的合理性。计算结果表明:拱坝横向配筋可以显著控制横缝张开、加强拱坝整体性并一定程度减缓由于应力重分布导致的梁向应力恶化的程度,对提高拱坝抗震安全性是有利的。     

国内外拱坝动态

(一)拱坝最早于16世纪在西班牙、意大利开始修建,当时建造的是砌石拱坝。19世纪中叶,全世界共修建100多座拱坝,多在狭谷中,一般采用圆筒公式成水平弹性拱的理论计算,到20世纪20年代后,采取试戴法计算,随着电子计算技术的发展,目前拱坝计算广泛地采用有限单元法。近年来在西欧国家(意大利、法国等)高坝建设中,拱坝得到了迅速发展,由于砼与砌     

万家口子拱坝坝基渗流场有限元数值模拟分析

文章采用改进截止负压法对万家口子拱坝坝基渗流场进行了有限元计算分析,重点研究了帷幕和排水孔联合作用下拱坝坝基渗流场分布特性。经过多种工况计算结果比对和综合分析,评估了坝基渗流场的主要渗流特性、宏观渗控能力、局部渗控薄弱环节等,进一步明确了万家口子拱坝工程中的主要渗流特性和渗流问题,为大坝设计提供了依据。     

拱坝横缝配筋动力响应的模型试验和计算分析

配置横向跨缝钢筋后,拱坝在动力荷载下的非线性响应是高拱坝领域的一个重要课题。该文在采用脆性材料制作的带横缝配筋拱坝模型的基础上,通过振动台模型试验研究了带横缝拱坝在谐波和地震波作用下的动力响应,并运用改进的拱坝非线性分析有限元程序ADAP-88(增加配筋数值模型)进行计算比较。试验结果验证了横向配筋数值分析模型的正确性,揭示出带横缝拱坝在地震荷载作用下的一些反应规律,包括配置跨缝钢筋可明显减小强震作用下横缝的张开度,防止止水遭到破坏,并明显提高拱坝的整体性。     

拱坝横缝配筋动力响应的模型试验和计算分析

配置横向跨缝钢筋后,拱坝在动力荷载下的非线性响应是高拱坝领域的一个重要课题。该文在采用脆性材料制作的带横缝配筋拱坝模型的基础上,通过振动台模型试验研究了带横缝拱坝在谐波和地震波作用下的动力响应,并运用改进的拱坝非线性分析有限元程序ADAP-88(增加配筋数值模型)进行计算比较。试验结果验证了横向配筋数值分析模型的正确性,揭示出带横缝拱坝在地震荷载作用下的一些反应规律,包括配置跨缝钢筋可明显减小强震作用下横缝的张开度,防止止水遭到破坏,并明显提高拱坝的整体性。     

拱坝结构模型试验研究

结构模型试验为研究拱坝应力的有效途径。本文所述乃利用结构模型试验方法进行国内其拱坝的应力研究,藉以改善该拱坝的设计。根据计算及试验结果对拱坝进行了四次修改,按合力线与中轴线重合以减少梁拱断面弯矩的原理将拱圈布置成多心圆,并采用砼垫座的方法将坝体修改成为左右对称,有效地改善了坝体应力。根据试验所得应力成果用壳体理论反算出中间梁断面处之外荷载以兹校核,结果与上水荷载甚为吻合。     

周边缝拱坝的有限单元法分析

本文用平面有限元法来分析周边缝拱坝,将坝体与垫座作为一个整体来考虑,不仅能计算坝体应力,反映坝体与垫座之间的相互作用,而且能计算出底缝的应力分布状态。本文分四个部分,第一部分讨论了平面有限单元法计算拱坝的方法,提出了平面拱坝单元的新概念,并推导了其单元刚度矩阵,在这部分结尾时有算例与拱冠梁法的结果比较。第二部分讨论和分析了底缝单元的单元刚度矩阵及有关参数的确定,以及用来分析周边缝拱坝的计算步骤。第三部分是算例与实验成果的比较。第四部分是小结及对成果的分析。