特高薄拱坝坝体屈曲分析及应力控制指标的修正

对高薄拱坝几何参数进行了统计分析,根据此分析结果建立了特高薄拱坝稳定分析概化模型.采用空间有限元稳定分析方法对特高薄拱坝的坝体屈曲问题进行了研究,并通过对拱坝的强度和稳定超载分析,得出了拱坝破坏包络曲线.分析结果表明,特高薄拱坝设计时应重视坝体屈曲影响,考虑坝体屈曲影响后应对应力控制指标进行修正.     

基于随机有限元的拱坝坝肩稳定可靠度分析

以有限元和可靠度理论为基础,提出了应用于拱坝坝肩抗滑稳定分析的随机有限元基本思路.通过与可靠度理论相结合,考虑变量的随机特性,建立荷载效应与基本随机变量之间的关系.在随机有限元的基础上进行拱坝坝肩抗滑稳定的可靠度分析,计算出相应的可靠指标.对一实际工程进行计算和分析,验证随机有限元方法在拱坝坝肩抗滑稳定分析中的应用.     

拱坝-地基系统的三维有限元并行计算

拱坝稳定和破坏过程的三维有限元分析,对高性能并行计算提出了很高的要求.采用节点联系矩阵的概念,基于Jacobi预处理共轭梯度法,推导了适用于分布存储并行机的有限元并行element-by-element(EBE)方法,可以避免形成整体刚度矩阵,显著减少内存需求,并可自动实现计算任务的分配.编制了有限元并行计算程序,采用悬臂梁算例对其进行了验证,然后应用于二滩拱坝的有限元数值分析.计算结果表明,对拱坝-地基系统这样复杂的三维结构,有限元EBE方法是一种很有效的并行计算方法.     

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。     

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。     

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。     

浆砌石薄拱坝应力重分配初探

当前采用的拱坝设计理论不能对薄拱坝超出弹性范围的应力状态进行恰当地描述。本文根据浆砌石材料的本构关系,同时考虑拱坝结构的超静定性,用弹塑性理论来分析浆砌石薄拱坝在超出弹性范围后的应力重分配情况,以手求合理地分析和正确地反映浆砌石薄拱坝的应力状态。通过对几个已建工程实例的计算分析,获得一些应力重分配的基本规律和初步的结论。     

有限单元法在高拱坝坝肩动力稳定分析中的应用

利用有限元法及三维实体任意截面数据处理技术,建立了高拱坝坝肩稳定安全系数计算分析方法,并编制了相应的计算和处理程序。通过对某高拱坝动力稳定性的分析计算,给出了拱坝坝肩在3个典型高程分别沿两滑移面交线方向、侧滑面及底滑面滑动的最小安全系数。     

拱坝坝肩稳定可靠度分析方法探讨

以有限元和可靠度理论为基础,分析导出拱坝坝肩抗滑稳定可靠度公式,并编制了实用程序.对实际工程进行计算和分析并对比了定值分析方法,得出一些有益的结论.     

基于尖点突变理论的拱坝安全性分析

拱坝是空间高次超静定壳体结构,几何形状和边界条件都很复杂,较难确定其安全度.目前利用强度折减法分析拱坝安全性分析方法有三种,有限元数值迭代不收敛判据、特征点位移突变判据、广义塑性应变或等效塑性应变贯通判据.但上述方法主观影响较大.引入尖点突变理论,可以实现拱坝安全度的定量分析.结合三维有限元拱坝模型,利用有限元软件Abaqus计算坝体位移场,基于位移尖点突变模型得出该拱坝整体安全度为5.6,与传统方法得出的结论相一致.     

拱坝整体非线性稳定分析

根据拱坝的结构特点,针对乌江构皮滩拱坝坝址区存在的层间错动带,软弱夹层及断层破碎带等的复杂地质条件,采用三维非线性有限元法研究其应力应变及稳定问题,对大坝的安全性进行评估,为初步设计提供应力,位移及稳定安全系数等方面的参考依据。     

古田溪三级大坝沿软弱夹层抗滑稳定分析

根据非线性有限元法应力计算结果 ,通过自动搜索确定最小安全系数研究古田溪三级大坝沿软弱夹层抗滑稳定性 .考虑整体坝段两侧软弱夹层以上岩体的阻滑作用 ,整体两侧岩体分配给中间坝段的阻滑力采用简化计算 .根据中间坝段的计算结果 ,评价整体坝段沿软弱夹层的抗滑稳定性 .计算结果表明 ,沿软弱夹层的整体抗滑稳定不能满足设计要求 .另外 ,提供了扬压力等效结点荷载的体积分有限元计算公式 ,探讨了坝后冲刷坑对抗滑稳定的影响 .     

稳定温度场对混凝土坝底孔应力的影响

以白石水库泄水排沙底孔为例,采用三维有限元法,按不考虑温度荷载和考虑温度荷载两种情况对泄水排沙底孔进行应力分析,探索在各种变温边界条件下温度荷载对底孔应力的影响规律,为底孔结构设计和温度控制及防裂措施提供依据,对其它类似工程也有参考应用价值。     

大河水电站面板堆石坝施工渡汛断面坝坡稳定性研究

在对大河水电站面板堆石坝施工期洪水作用下坝体与坝基渗流场进行有限元模拟的基础上,根据极限平衡理论并考虑了堆石体材料的非线性强度参数对渡汛时坝坡的稳定性进行了研究.计算结果表明,该坝剖面在施工渡汛期,渗流稳定及上下游坝坡稳定能满足规范要求,汛期安全性有保障,为设计方案研究提供了重要参考.     

隧道洞口滑坡稳定性分析及滑坡治理

针对河南省济邵高速公路的王坑隧道洞口滑坡问题,采用极限平衡法和有限元法对其稳定性进行了评价.计算结果表明:该滑坡达不到稳定性要求,必须进行加固处理.根据滑坡的实际情况,采用抗滑桩结合地表排水对滑坡进行治理.利用有限元法对滑坡体治理后的稳定状况进行分析,并与滑坡体治理前的稳定状况进行对比.结果表明:抗滑桩加固方案能够达到滑坡治理的设计要求.     

方钢管混凝土柱的抗震性能分析

方钢管混凝土柱的抗震性能与钢管的局部屈曲有关,柱端设置约束拉杆可以提高钢管的局部稳定,从而增强方形钢管混凝土柱抗震性能．采用三维有限元法,分析方钢管混凝土柱在竖向及水平荷载联合作用下的抗侧力一位移关系,有限元分析的结果得到试验结果验证．利用有限元模型分析轴压比、钢板宽厚比,以及内填混凝土抗压强度对方钢管混凝土柱抗震性能的影响．完成柱端设置约束拉杆的方形钢管混凝土柱在竖向及水平荷载联合作用下三维有限元分析,与试验结果相比较并作分析．     

宜兴抽水蓄能电站沥青混凝土面板坝稳定和变形分析

江苏宜兴抽水蓄能电站枢纽工程上水库主坝为沥青混凝土面板堆石坝,坝址区地形地质条件复杂,下游面最大高差达285m,呈覆盖于建基面上的贴坡体形状．对此坝体选取代表性断面进行稳定分析,采用三维非线性有限元进行变形计算．计算显示,该坝坡的抗滑稳定安全系数满足规范要求,坝体内变形和应力水平均不大,不会发生剪切破坏．     

海堤地震反应及稳定分析

本文对某围堤工程中的海堤进行了静力与动力非线性有限元计算,根据分析所得的动、静应力分量,采用有限元与圆弧滑动法相结合的有限元-圆弧法,分析了海堤的抗滑稳定性。抗滑分析计算所用土动力特性参数是用原状试样做共振柱试验和振动单剪试验直接测定的。     

分缝拱坝的地震响应分析

采用非线性有限元法研究了带有横缝的拱坝在Ｅｌ Ｃｅｎｔｒｏ波地震作用下的响应。研究中认为坝体混凝土是线弹性体，对于横缝模拟了其连续，张开，闭合，相对滑移以及初始压力等多种受力状态。用有限元和半无限元相结合求解拱坝与库水的动力相互作用问题，算例给出了拱坝关键部位的应力和位移响应，考虑了不同水位，初始压力，抗拉强度等因素的影响，并与相应的线弹性情况的结果进行比较，最后通过综合分析对带有横缝拱坝的地震响     

碎石土古滑坡弹塑性接触有限元稳定性分析

为了准确评价碎石土古滑坡的稳定性,通过资料搜集整理和分析、现场工程地质调查与勘探和室内外的物理力学试验,采用三维大变形弹塑性接触有限元算法,结合复活碎石土古滑坡工程实例,提出利用三维计算结果计算二维剖面稳定性系数的方法,分析了滑坡的稳定性.结果表明,采用三维大变形弹塑性接触有限元算法分析滑坡稳定性可以考虑滑坡体的空间效应,使计算结果更加符合实际.新方法可以更准确分析碎石土滑坡的稳定性和获得该类型滑坡所处的实际状态,为滑坡治理提供准确的科学信息.