基于施工条件的龙滩碾压混凝土重力坝温度应力仿真分析

根据龙滩大坝实际施工条件,采用三维有限元模型模拟了大坝浇筑和运行过程中的温度场和应力场,并与大坝原型观测资料进行了对比.结果表明,挡水和泄水坝段最高温度发生在二级配碾压混凝土和变态混凝土区,总体计算结果与实测资料基本一致,绝大多数位置的温度和应力满足设计要求,局部位置略有超标,主要为施工中层厚偏大、浇筑温度偏高引起,但仍然满足安全运行要求.     

三峡大坝混凝土施工实时仿真计算

与传统意义上的施工仿真相对应，提出了大坝混凝土施工实时仿真计算的概念，完成了相应于混凝土施工三维跳仓浇筑仿真计算程序的开发。并将其应用于三峡大坝左厂9#坝段的仿真计算，结果表明，实时仿真计算结果与坝体内埋设监测仪器实测结果吻合较好，与传统意义上的施工仿真计算相比，它可以更真实地反映出坝体的温度场与应力场，同时有效地对坝体进行实时监测，从而更好地指导混凝土施工。     

三峡左厂3号坝段坝基深层抗滑稳定性有限元分析

三峡工程左厂3号坝段的主要工程地质问题是深层抗滑稳定问题。根据结构面和断层的实际产状建立了包含41条长大结构面及5条断层的三峡大坝左厂3号坝段和4号坝段联合作用的三维有限元模型，模型中的结构面采用Goodman节理单元。采用强度折减有限元法研究了左厂4号坝段对3号坝段深层抗滑稳定安全系数的影响，分析了不同折减系数时大坝的塑性区分布规律，给出了基于有限元计算结果的大坝安全系数评价方法。结果表明，3号坝段对3号坝段安全系数为3．5，4号坝段对3号坝段安全系数的提高有一定的帮忙作用，但作用不大。     

台风暴雨季节混凝土坝施工期防裂措施研究

针对浙江沿海地区汛期经常发生台风暴雨侵袭而导致早龄期混凝土很容易开裂的问题,以某水库工程混凝土重力坝4号岸坡坝段为例,采用三维有限元仿真计算程序模拟了该坝段在施工期多次遭遇典型台风暴雨时的温度场和应力场的发展过程.计算表明,台风和暴雨会导致混凝土表面散热系数很大,早龄期混凝土内外温差剧增,表面产生的拉应力极易超过抗拉强度,导致裂缝产生,危害混凝土结构安全.当施加了适当的防雨和保温措施后,可以避免这种危害的产生.     

轻型客车空调风道改进设计

文章对轻客车空调风道空气流场及车厢内温度场进行了计算机三维模拟,在此基础上对风道结构及出风量(风速与风道口面积)进行改进设计,实测验证该风道系统计算机三维模拟基本上是正确的,该方法对轻客车空调风道优化设计具有实际指导意义。     

联络通道BIM 4D施工模拟与冻结温度场数值分析

为进一步加快冻结施工信息化应用,以北京地铁17号线区间联络通道冻结工程为背景,通过建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技术对联络通道进行三维可视化设计,建立4D施工进度模型进行实时模拟施工与输出工艺动画;利用有限元软件ABAQUS对冻结温度场进行数值模拟,与现场实测温度对比分析温度场变化规律。结果表明：BIM 4D模拟可以对施工全过程进行动态控制,实现进度计划三维可视化;冻结壁厚度达到设计值以上,验证BIM技术冻结质量控制的可靠性;数值模拟计算温度结果与现场实测温度数据值基于一致,证明数值模拟分析冻结温度场的可行性。     

重力坝复杂坝段有限元应力分析方法的探讨

有限元应力分析方法在坝工设计中已得到广泛应用.但对于某些复杂的情况,有限元法的实用、规程化还有不少问题有待进一步解决.本文结合若干工程计算实例,介绍应用有限元法计算重力坝复杂坝段(诸如底孔坝段,厂房坝段)的一些体会,讨论了含横缝灌浆压力、地震力等复杂荷载作用下复杂结构的三维有限元应力分析方法的某些实用问题,并对其中的前处理、后处理,特别是对改进三维有限元成果整理及程序使用等问题提出了一些看法.     

箱梁水化热温度场时效模式及时变应力场

针对目前混凝土箱梁0#块在施工控制过程中出现早期裂缝现象,综合考虑混凝土材料特性、混凝土早期抗拉强度、混凝土水化热和对流边界条件的时变效应以及浇注时间的滞后效应,基于三维非稳定温度场理论,给出混凝土水化热温度场时效分析模式.采用大型通用软件对混凝土箱梁0#块水化热温度场和应力场进行三维数值仿真,得到水化热温度场和应力场时程关系曲线,总结了温度场和应力场时变效应规律.数值仿真与实测数据对比结果表明,水化热温度场时效模式更能准确地模拟工程实际.     

基于DTS的百色RCC大坝温度场实时仿真技术研究

将分布式光纤温度测量系统(DTS)技术与有限元(FEM)计算原理相结合,形成了大坝混凝土结构温度场实时仿真的理论与技术,通过百色RCC大坝6#坝段的具体应用,验证了实时仿真较理想仿真优越,它能够反映大坝混凝土施工过程的随机因素,温度场的仿真结果更接近由DTS得到的实测值.     

混凝土连续刚构桥箱梁的温度监测与分析

以观音沙大桥为背景,通过实验测试和计算分析,寻求有普遍意义的温度场分布规律和大跨度连续刚构桥施工过程中的温度效应.应用有限元软件ANSYS对温度场进行模拟,分析了太阳辐射、风速等边界条件和导热系数、比热等计算参数对温度场的影响,并提出了相应的建议值.模拟计算的温度场与实测温度场吻合得较好,根据模拟的温度场进行结构计算所得的应力和挠度也与实测值相当吻合,从而可以利用当地气象局实测的气象数据来实时模拟混凝土箱梁温度场并进行温度场的温度效应分析.     

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.     

基于GIS的大坝施工可视化仿真研究

针对传统大坝施工仿真中存在的问题,本文提出了一种基于GIS的大坝施工可视化仿真的方法,并以某拱坝施工仿真为例,进行了实例研究.实践证明,这种可视化仿真方法不但提高了仿真的精度和可信度,而且使复杂的仿真过程能够以更直观的方式表达.     

面向对象的高拱坝施工全过程动态仿真

为了建立通用的高拱坝施工仿真模型,以适应不同水电工程的复杂性与特殊性,在高拱坝施工全过程动态仿真中引入面向对象的仿真方法.构建高拱坝施工仿真系统的仿真建模框架体系,通过对象识别和层次划分,建立了仿真模型完整的系统分类与层次结构,论述面向对象技术在高拱坝施工全过程动态仿真中的应用过程,给出了仿真主控模块、高拱坝施工全过程仿真行为推理等关键技术的实现方法,并结合工程实例进行了应用.面向对象的高拱坝施工全过程动态仿真提高了仿真系统的可复用性、易维护性和可扩展性,并为仿真系统与虚拟仿真、智能化仿真的结合提供了理论基础.     

夕昌水库混凝土面板堆石坝施工及运行期有限元仿真分析

为研究夕昌水库混凝土面板堆石坝内的应力应变分布规律,对该坝进行了施工及运行期的参数化有限元仿真。仿真结果表明:施工期和运行期的最大沉降量分别为28.9 cm和36.6 cm,发生于标准断面约1/2处;施工期和运行期两侧坝体产生的水平位移,由于水压力的平推作用差别较大;竣工期坝体标准断面第一主应力最大值分别为1.46 MPa和1.56 MPa,第三主应力最大值分别为0.51 MPa和0.62 MPa。仿真结果基本符合混凝土面板堆石坝施工及运行期的应力应变规律。     

藏木水电站大坝混凝土施工期温控防裂标准与措施动态优化分析

为解决高海拔、大温差高原地区混凝土坝的温控防裂问题,对西藏地区建设的首座百米级混凝土重力坝大型水电工程施工期大坝混凝土防裂研究进行总结和梳理。基于藏木水电工程大坝施工阶段现场监测资料,采用全过程动态跟踪反馈仿真分析技术,全过程反映大坝施工期的真实工作性态。根据仿真分析结果,对后期可能出现的各种风险进行预测,并对相关的标准和措施进行了动态调整和优化。     

耦合动态合仓的碾压混凝土坝施工进度全过程仿真

为了提高碾压混凝土坝施工仿真模型的可信度,以适应其大面积、多坝段合仓浇筑的特点,运用三维实体建模技术、数据库技术等,在碾压混凝土坝施工进度全过程仿真中耦合了动态合仓的模拟方法,即：在仿真过程中综合考虑了各项约束条件,实现可浇筑坝块的动态选择与施工仓面的动态划分.同时,以VC＋＋为开发平台,引入面向对象的仿真建模思想和方法,结合循环网络模拟技术以及排队服务系统建模技术,实现了面向对象的施工动态仿真和施工过程的一体化仿真,使仿真结果更贴近实际施工.研究成果应用于云南某水电站工程中,为该工程的设计与施工提供了决策依据.     

混凝土坝施工管理决策支持系统

针对混凝土坝施工过程受到众多不确定性因素的影响，指出需建立混凝土坝施工管理决策支持系统来辅助施工过程的管理。根据混凝土坝施工的特殊性，提出混凝土坝施工管理决策支持系统的目标、功能要求与设计原则，并用系统模拟的方法作为辅助混凝土坝施工管理决策的实现手段，在此基础上结合三峡二期中大坝施工建立其总体结构和模型库、数据库。     

混凝土坝浇筑过程三维动态可视化仿真

通过集成化方法来研究混凝土坝浇筑过程三维动态可视化仿真,讨论了仿真计算系统与三维动态可视化系统(GIS系统)的建模及系统可视化问题,设计了仿真系统与可视化系统的集成模式,实现了系统的界面可视化、过程与结果的可视化和真三维地形环境的大坝三维动态可视化,并具体介绍了仿真系统及三维动态可视化的实现过程.最后给出了一个混凝土坝仿真研究的成功实例.     

自重施加模拟方式对高拱坝工作性能的影响

为研究拱坝的不同自重施加方式对高拱坝的应力变形的影响,结合溪洛渡高拱坝实例,采取七种不同自重施加模拟方案,研究混凝土高拱坝在不同自重加载过程条件下对坝体结构工作状态的影响。有限元分析结果表明:受分步分块体形和自重累计影响,不同的自重施加模拟方式对拱坝的应力场与位移场的影响比较大,随着自重施加步数增多,仿真结果更为合理,水平拱向分层次数较竖直分缝数目对坝体性能影响更为明显,其中坝体的主拉应力和横河床方向位移变化最为敏感,分析成果对拱坝设计施工以及安全控制指标有一定的参考价值。     

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.