二滩拱坝极限承载力分析

作为小湾拱坝的坝踵开裂及极限承载力研究的一部分,采用有限元方法对二滩拱坝进行了极限承载力分析。首先模拟正常蓄水运行情况,计算的大坝拱冠梁顶点位移与大坝实测位移基本吻合,计算采用的模型和参数是合理的。在此基础上,对二滩拱坝进行了水压超载计算,分析了二滩拱坝正常蓄水阶段的运行状态及极限承载力。分析结果表明:二滩拱坝在正常蓄水工作条件下是安全的,且帷幕的安全裕度有充分保障。     

关于拱坝的计算──考虑扭转作用的拱冠梁法和多拱梁法

一、前言 拱坝的应力计算一直是一上困难的问题。设计工作者要求一个比较简单而又相当准确的计算方法。试载法的计算程序过于复杂,纯拱法和拱冠梁法又过于粗略不够准确,而利用壳体理论的计算方法还不够成熟,有待研究。本文的目的,是在拱冠梁法的基础上,改进计算程序,并考虑更多因素,使它在计算方面比较简单,同时在理论上较为完善。 计算方法采用文献〔1〕提出的“转换参数法”,可以简化计算。特别是在研究方案比较的阶段,由干坝身底部的厚度改变时,计算工作只需要作局部修正,而不必全都重复进行。 根据试载法〔2〕和若干作者的研究〔3〕〔4…     

利用拱端反力递推方法分析拱坝应力

本文采用四向调整拱梁分载法对拱坝应力进行了研究与公式推导,并编制了FORTRAN语言计算程序。该程序分别在VAX-8350计算机和IBM-XT微型计算机上进行了调试与计算,根据几个工程实例的计算比较,其成果符合一般规律。为节省计算机内存和提高计算速度,文中利用拱端反力系为基本未知量,从两岸逐梁递推,得出以拱端反力系线性表示的各条梁结点处拱的力学参数,然后在拱冠梁结点建立内力平衡和变位协调方程,从而可解出拱端反力系和拱冠梁结点处拱的分配荷载,再回代计算拱坝所有结点处拱的力学参数,最后用材料力学方法计算应力。     

横缝间隙对拱坝应力状态的影响分析

考虑拱坝分期施工过程,采用常刚度加速迭代算法研究了横缝间隙对小湾拱坝应力状态的影响．对灌浆后横缝没有间隙和存在0．5mm的间隙两种情况进行的对比计算和分析结果表明,横缝间隙的存在对坝体应力分布规律的影响不大,但对应力的大小有较大影响,即坝体上游面拉应力大小和拱冠梁底部拉应力范围均有明显增大．     

广东省天堂山拱坝蓄水期监测及应力分析

利用施工期预埋的应变计、无应力计、温度计和渗压计等对广东省天堂山拱坝首次蓄水期的坝体应力、温度以及拱座的反力等进行了实测,通过对测试结果的计算和分析,探讨了拱冠梁、拱座和坝体的应力分布及安全性．结果表明,本文所述方法对于监测和分析高拱坝的应力状态和结构安全性是十分有效的．     

拱坝五种非圆弧拱的计算公式

本文以圆弧拱坝的形、载常数的基本公式为基础,推导了等厚抛物线、三心圆、椭圆、双曲线及对数螺旋线等拱圈的内力、变位计算公式.这些公式可供编制考虑扭转的拱冠梁法程序使用或计算精度要求更高的非圆弧拱坝应力计算的电算程序参考.     

一种大宽高比拱坝围堰结构的探讨

安康水电站在宽河谷上修建一座大宽高比的拱坝围堰,其右端支承在基岩上,而左端支承在重力墩(坝体一部分)上。本文介绍拱坝围堰和重力墩所做的结构模型实验和应力计算。试验荷载包括水荷载与温度荷载。对拱坝围堰用拱冠梁法、多拱梁法与板壳有限元法进行了电算。对试验与电算成果进行了对比分析,从而得出结论意见。安康大宽高比拱坝围堰的试验与研究成果亦可供其他宽河谷拱坝设计、施工、科研时参考。这种布置型式,在目前国内是很少见的,而我国南方江河类似情况较多,若经推广,不仅有显著的经济效益,且可加快施工进度,有普遍实用价值。     

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。     

拱坝坝面动水压力的加权余量解法

本文假定库水为无粘性的不可压缩流体,将坝-水系统作为三维问题.利用加权余量法给出了一种求解拱坝坝面动水压力的计算方法.文中研究了矩形河谷上拱坝坝面动水压力的分布规律,并讨论了河谷宽高比和拱坝中心角等因素对坝面动水压力的影响.算例结果表明,本文所建议的方案简便易行,计算效率高,是求解拱坝坝面动水压力的一种较好方法.     

混凝土徐变性能对於拱壩温度应力的影响

一、前言祖国大规模水工建设正在蓬勃地发展着,在各大、中河流的上、中游地区大都具有狭窄的河谷和良好的地质条件,因此拱坝式重力拱坝有广泛采用的可能性。从建筑力学观点看来,拱坝是一种超静定结构,这种结构由於外界或内部温度的变化将引起相当数量的温度应力。据计算拱坝的温度应力可能占总应力的一半,因此拱坝的温度应力应该予以慎重的攷虑。通用的拱坝温度应力计算方法,祗攷虑由于温度变形所引起的弹性应力。事实上根据在     

文公湖拱坝坝后裂缝产生的原因及处理

文公湖拱坝选择在高温季节不分缝施工,封拱温度过高,遭遇温降工况时拱冠粱下游面的拉应力偏大,超出砼受拉允许范围,导致完工后不久就在拱冠梁下游产生深达1/3坝厚的裂缝.2006年2月不得不将水库放空,对拱冠梁下游裂缝进行灌浆处理.文公湖拱坝裂缝反映出部分小型拱坝设计施工中忽视温度控制措施的普遍问题,教训深刻.     

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     

拱坝应力分析拱冠梁精确法电算程序

本文提供了用DJS—21机ALGOL算法语言编制的用拱冠梁精确法分析拱坝应力的源程序。适用于对称或基本对称的中小型单曲、双曲园弧拱坝的应力分析和工程量的估算。本程序具有通用性较强、准备数据简单、输出数据易于整理等特点。在拱坝设计中采用本程序进行拱坝应力分析可缩短设计周期,提高设计质量。本文详细介绍了输入数据的填写方式及输出数据内容。最后以贵州省贞丰县水车田水库双曲浆砌石拱坝的应力分析作为算例。     

拱冠梁法程序设计及应用中的几个问题

本文讨论了计算拱坝的拱冠梁法GG1-GG8程序系列八个程序的编制、维护、推广及应用的几个基本问题。从计算公式的系统化、改善计算精度、程序设计的结构化等方面,阐述了计算机应用软件维护、提高的内容及意义。对使用实践中出现的荷载负分配及超分配现象的分析,有助于对计算成果的认识及应用。     

沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝开裂研究

根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点,分别将矩形诱导缝简化为穿透形裂缝和深埋椭圆形裂缝,假定为I型开裂;考虑相邻裂缝的影响．采用虚拟裂缝模型和线弹性断裂力学相结合的方法,建立了诱导缝失稳扩展时的亚临界扩展量和等效应力强度因子的解析表达式．结合碾压混凝土的试验断裂参数,计算了沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝的等效强度,并将此结果应用到三维非线性应力场仿真分析中,对沙牌拱坝进行了开裂计算分析．计算结果表明,等效强度可以作为诱导缝的开裂准则．     

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.     

拱坝应力分析的三维样条边界元法

文章实现了拱坝与地基耦合分析。用样条插值拟合拱坝几何外形，用无限样条边界元模拟地基，用传递矩阵法分解子结构，用奇性校正特解场法计算边界应力。抛弃传统拱坝应力分析方法中的拱梁体系简化和关于地基的Ｆ．ｖｏｇｔ假定，即使在稀疏剖分下，也能够给出精度较高的位移场、应力场和地基反力场。为拱坝应力分析提供一条新途径     

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.     

基于ANSYS分析的拱坝体型优化

根据拱坝体形的几何特征,基于ANSYS软件的参数化设计语言(APDL),将零阶近似方法和随机搜索法结合起来对单圆心变厚度双曲拱坝进行了优化设计.计算结果表明,该优化方法求解效率高,优化后的坝体应力分布更均匀,优化效果明显.