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.     

基于特征的结构分析有限元h型自适应模型控制算法

基于特征分区的网格生成和模糊控制原理,提出了一种不严格依赖后验误差估计的自适应有限元模糊控制算法,采用基于奇异效应的误差估计式,使得自的过程能客观地控制误差的分布。     

重力坝抗震性能有限元分析

建立了重力坝结构的有限元分析模型。采用静力理论和动力理论,对坝体进行了静力分析和动力分析,得到了坝体变形图、合位移等值线图、有效应力等值线图、坝体振型图。通过分析可以得到地震载荷对坝体产生的影响,并为坝体的设计提供理论依据。     

浅谈重力坝加高的温度应力问题

大坝的加高将成为未来水利建设的重点之一。重力坝加高中往往会出现三个影响坝体质量和受力的问题：坝踵应力恶化、新老混凝土结合面开裂及坝体下游面裂缝。本文讨论和分析了出现这三个问题的主要原因及解决这些问题的基本思路。     

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。     

住宅结构温度应力与收缩应力的有限元分析

住宅结构中的现浇楼板、墙体由于材料热胀冷缩和混凝土收缩产生温度应力和收缩应力，可能会导致构件开裂，严重时甚至影响结构的安全使用。文中对两种应力进行了有限元分析，采用实际工程进行计算，并分析了裂缝产生的位置与形态。     

水电站框格重力坝应力及稳定分析

为研究广西拉浪水电站扩建工程破坝开孔对坝体稳定性的影响,运用了规范规定的材料力学法并结合三维有限元软件,对4个施工步骤共7种工况下进水口及整个坝体应力及稳定性进行分析,结果表明:材料力学法计算的孔口底部截面最大压应力为0.67MPa,最小压应力为0.34MPa,坝基截面最大压应力为0.63MPa,最小压应力为0.06MPa,均满足《混凝土重力坝设计规范SL319-2005》中坝体上游面的垂直应力不出现拉应力且不大于混凝土允许压应力的要求。进水口以上坝体抗滑稳定安全系数K为1.24,K′为5.28,全坝体抗滑稳定安全系数K为1.10,K′为3.10,均大于《混凝土重力坝设计规范SL319-2005》规定的K为1.0与K′为2.5,满足抗滑稳定要求。在孔口周围、压力管上弯段及下弯段存在局部拉应力区,建议在局部拉应力区合理配筋。     

龙滩碾压混凝土重力坝应力和承载能力分析

针对龙滩碾压混凝土筑坝的特点,在设计研究中根据应变空间表述的弹塑性增量理论,考虑材料的软化塑性性质,用弹塑性有限元方法分析坝体的应力状态,采用稳定性理论和两种不同的材料强度储备方式,研究重力坝的承载能力．研究结果反映了因混凝土和岩石材料的损伤及软化导致重力坝系统失稳的物理机制．     

压力容器应力测定中的综合误差分析

通过对钢制受内压球形封头和圆筒形容顺的应变测量,分析了测试过程中可能产生的误差及其原因,总结出切实可行的误差计算公式,此公式为更好地对误差分析提供了方便。     

双门限协作能量检测性能分析

传统的单门限能量检测,如果有突发噪声或者其它因素,产生误检的概率会比较大。使用基于OR准则的双门限协作能量检测算法,检测时对每个用户设定两个判决门限,利用多个用户检测结果进行OR准则协作判决,提升检测性能。数值仿真结果表明,这一方法能够提高频谱检测概率、抑制漏检率。当信噪比较低、认知用户数N=5时,双门限性能最高要比单门限高出22％;认知用户数N=10时,双门限性能最高要比单门限高出17％。实际应用中,低信噪比的恶劣环境居多,因此双门限检测具有不可比拟的优势,应用空间非常广阔。     

非协调网格在重力坝动力特性有限元计算中的应用

采用非协调网格协调位移解法研究坝-水-地基相互作用下重力坝动力特性.利用研制的计算程序对古田溪一级重力坝进行了动力特性计算.通过与协调网格计算结果的比较,验证了该方法的正确性.     

有限元计算的面向目标误差估计

V&V(Verification and Validation),即模型验证与确认,是一种量化复杂数值模拟结果置信度的系统方法.大规模的数值模拟往往不能确保高置信度,数值模拟结果的置信度需要一种严格量化的方法.对于有限元模拟问题,获得近似解后,如果直接对这个解进行误差分析,可以得到一个整体的误差估计.而对于以有限元模拟为辅助手段的设计改进而言,通常都有特别关心的专门设计量,所有的模拟实验过程都是为检验这个量而服务的.面向目标的误差估计方法就是专门针对如何准确和经济地估算特定值误差的一种方法.本文通过线性化简后,把这种估计方法针对有限元模拟成功实现,为在实际工程应用中数值实现这种最接近于解决实际问题的方法作了准备.     

基于扩展有限元法的Koyna重力坝地震开裂过程模拟

为了模拟重力坝在强震作用下的破坏过程,利用扩展有限元框架下的分离裂纹模型描述混凝土中的裂纹扩展。该模型通过富集非连续位移模式使得对裂纹的几何描述独立于网格边界。利用动力扩展有限元法,提出了集中质量矩阵处理方案,并在通用软件ABAQU S上进行了嵌入。对印度K oyna重力坝在强震下的开裂过程,应用该方案进行了数值模拟。结果表明:用该方案求解非连续界面动力接触问题,既不损失精度,又能避免不稳定性。     

三维结构极限上限分析的有限元方法

根据塑性上限定理，采用罚一对偶方法，解决了三维极限分析中的塑性不可压问题，建立了三维结构上限分析的有限元规划格式，给出了相应的优化迭代求解算法。克服了目标函数非线性非光滑所导致的数值计算困难，使迭代过程产生的极限载荷因子和相关速度场收敛于真解的上限。该方法已应用于带缺陷压力容器的数值极限分析中，计算实例表明该方法具有数值稳定性好、精度高、收敛快等优点，并具有较广的适用范围。     

基于ADINA的重力坝流固耦合动力特性分析

主要探讨了固体与水体相互作用下的动力特性。首先进行纯固体结构的自重以及频域计算,其次结合Westergarrd理论方法,采用ADINA-FSI方法完成重力坝的全流构耦合计算研究。探究了水体的存在下的坝体应力以及水体对结构的自振频率影响。计算结构表明:流构耦合模型计算结果,结构大部分位移较小,更能反映水体-固体相互作用的要求,从而得出一些有价值的成果供工程设计参考。     

可靠度理论在重力坝变形观测中的应用研究

利用大型有限元软件ANSYS中的可靠度设计模块,从可靠度理论入手采用混合模拟法,给出承载能力极限状态和正常使用极限状态下重力坝坝顶观测点的水平位移限值。为重力坝水平位移的最大允许值的确定提供了一定的依据。为大坝安全观测起到了一定的预警作用。     

可变限幅滤波方法的参数分析与改进

针对可变限幅滤波方法,通过与常见数字滤波方法的频域和时域分析对比,证实了其优良性能。从频域和时域角度研究了其参数对截止频率和噪声衰减的影响,分析了其参数的设定原则和对信号真值跟踪性能的影响,提出了结合可变限幅滤波方法和一阶低通滤波方法的改进方法。在煤气化过程的煤粉质量流量滤波上获得了应用,证明了该方法的可实现性和有效性。     

面板堆石坝三维有限元分析

结合风水沟尾矿库二号副坝工程实例，对该坝进行三雏非线性有限元分析，计算研究了坝体应力和变形．该选矿厂尾矿副坝坝体变形和面板变形不大，采用面板堆石坝的坝型是可行的。     

非溢流混凝土重力坝的抗震性能分析

采用平面有限元法,计算了六库水电站右岸非溢流重力坝在设计静力工况和设计地震工况下坝体的变形及应力分布情况,并进行了校核工况下的强度复核.通过分析坝体在设计工况下的工作性态和对坝体的抗震性能进行评估,验证了本重力坝设计方案的可行性和安全性.     

基于非稳定渗流有限元的坝坡稳定分析

对库水位连续下降的非稳定渗流问题 ,建立与定解问题相对应的泛函 ,再根据有限元原理 ,以变动的渗流自由面为流量 ,补给边界条件来模拟非稳定渗流过程 ,确定各个时段的自由面及等势线 .在渗流分析基础上进行坝坡稳定分析 ,采用BISHOP法 ,并搜寻最危险滑弧 ,计算相应的安全系数 .通过工程实例分析 ,得出了一些有益的结论