溢流表孔预应力闸墩结构三维有限元分析

对溢流表孔闸墩结构应力分布和变形性态的了解与把握是设计中应解决的关键技术问题之一．为确保整个预应力结构在施工和运行中的安全,运用ANSYS有限元分析软件,对某水电站大坝溢流表孔预应力闸墩进行较为全面的应力、变形分析,得到了典型工况下结构的应力应变分布规律．根据计算结果,对闸墩混凝土结构的预应力效果进行评价,分析了结构重要部位的应力规律,并就预应力体系的两种不同拉锚系数设计方案进行对比分析,优化预应力体系设计．全部有限元计算结果为溢流表孔预应力闸墩结构的设计和优化提供了依据．     

闸墩复杂结构裂缝成因分析

某水库泄洪闸闸墩，为大体积的混凝土结构，体型，受力情况及边界条件都较复杂，根据闸墩结构特点，利用空间块体单元对闸墩进行有限元离散，计算了该闸墩在4工况下的强度与变形，给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图，并对裂缝生成的原因、裂缝的开展可能性进行分析，结果表明，温降产生的收缩和冷缩及温升和水载荷的作用，使闸墩内部产生应力，这是闸墩底部和顶部产生裂缝的主要原因。     

混凝土重力坝止水位置对闸墩应力的影响研究

结合工程实例,对比分析了混凝土重力坝止水位置优化前后闸墩前部及胸墙的应力变化.分析结果表明,高水头混凝土重力坝止水位置对闸墩应力会产生较大的影响.止水位置后移以后,闸墩及胸墙的应力明显改善.     

后浇带对施工期闸墩混凝土温度和应力的影响

针对闸墩施工期容易开裂的问题,阐明了闸墩的开裂原因.借助混凝土温度和应力有限元计算方法,分析了后浇带的防裂机理和效果.指出后浇带对减小混凝土内部最高温度、内外温差以及早期表面拉应力作用不大,对减小闸墩后期的内部拉应力有明显作用.研究表明,后浇带可以有效防止闸墩后期"由里及表型"裂缝的产生.     

五强溪大坝表孔预应力闸墩应力复核

五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.因监测仪器失效,目前难以掌握预应力锚索的预应力损失情况.为论证当前预应力闸墩的安全性,选取22号坝段预应力混凝土闸墩作为典型对象,采用三维有限元计算方法进行应力复核计算.对预应力荷载的模拟采用敏感性分析的方法,设定3种工况进行计算.通过对计算结果进行分析,并结合监测资料,认为目前闸墩的位移、应力状态正常.     

某溢流坝闸墩裂缝成因探讨

结合使用三维有限元法,对某溢流坝闸墩的裂缝成因进行分析和探讨。结果表明,在正常工况荷载作用下,闸墩不会产生裂缝;浇筑时的温度应力及混凝土的施工质量达不到要求是闸墩裂缝产生的最可能的原因。     

预应力闸墩颈缩体形研究

以某水电站溢洪道堰闸坝段中墩为研究对象,以ANSYS软件为平台对预应力闸墩在不同荷载组合工况下进行计算分析。针对闸墩颈部拉应力较大的实际受力情况,对预应力闸墩颈部采取颈缩措施。采取在长度、深度和高度三个方向颈缩的方案,并分别建立了有限元模型。对颈缩的长度、高度、深度在不同尺寸下的计算结果进行对比分析研究,确定最佳颈缩尺寸。其计算分析研究结果为工程设计提供参考,以利于改进和优化闸墩结构设计。     

基于子模型法的高拱坝导流底孔预应力闸墩三维有限元分析

高拱坝导流底孔预应力闸墩受力比较复杂且直接影响到坝体在施工和运行中的安全,对它进行三维(3D)有限元分析很有必要.本文以某高拱坝的6号导流底孔为研究对象,采用子模型法对其进行了全面地三维有限元分析,得到了其在3个典型工况下预应力闸墩主要部位的应力分布规律.计算结果表明:子模型法是分析孔口应力的有效途径;U型锚固体系改善应力状态具有较大的优势;预应力锚索的效果是显著的;在设计预应力锚索吨位时,应重点考虑施工期高水位时的情况;闸墩与坝体的结合处存在应力集中,可采取相应的加固措施.全部成果可为闸墩的设计提供参考和借鉴.     

某水电站新型预应力闸墩三维有限元分析

某水电站溢洪道闸墩锚块承受荷载较大,弧门单个支铰处最大水推力达到20543kN.为了准确了解闸墩、锚块等结构在完建和运行各典型工况下的应力分布状态,采用通用的三维有限元程序,对新型的空腔式预应力闸墩进行分析,得到典型工况下结构的整体位移和应力分布规律.研究结果表明预应力闸墩既有整体稳定性,各项荷载组合条件下锚块局部应力集中部位也能基本满足设计要求,并据此评价了新型结构的预应力效果.     

表面保温对施工期闸墩混凝土温度和应力的影响

对于严寒季节施工的混凝土工程,常采用各种表面保温措施以防止裂缝的产生.针对水闸这一典型的水利工程结构,分析水闸施工期闸墩混凝土温度和应力变化规律与开裂机理,阐述了不同表面保温措施对闸墩混凝土温度和应力的影响.研究结果表明,较强的表面保温可以大大减小闸墩混凝土早期内外温差和表面拉应力,防止产生表面裂缝,但同时使得后期闸墩内部拉应力增大,产生贯穿性裂缝的可能性增加.对于不同的工程,应通过数值仿真计算选择适合本工程的表面保温措施,以减小混凝土开裂的可能性.     

预应力开孔梁孔口应力分析

以弹性力学、复变函数理论为基础,用叠加方法分析、计算预应力开孔梁的应力,并给出相应的简化计算公式．结果表明,本文所给算法可靠、简便,可直接应用于工程设计     

溢流坝加固改造之挡水墙结构形式比选

为寻找合适的溢流坝挡水墙加固形式，以湖北省五峰县境内龙洞电站溢流坝改造项目为工程背景，采用Midas FEA建立有限元模型，对比分析砌体挡水墙和混凝土挡水墙的受力状态，比选最适宜的挡水墙结构形式。结果表明，砌体挡水墙无法满足结构的受力要求，其最大竖向拉应力达到砌体挡水墙弯曲抗拉强度平均值的2倍；混凝土挡水墙能够满足结构的受力要求，且有一定的安全储备。故采用混凝土挡水墙加固改造溢流坝，并在混凝土挡水墙的迎水面设置钢筋网，加大挡水墙的埋置深度。     

某铜矿尾矿砂力学特性和尾矿坝变形稳定性分析

以云南某铜矿拟建中线法尾矿坝为研究对象,对底流、溢流2种尾矿砂进行了物理力学特性试验,获得了其物理力学指标并应用于尾矿坝数值分析。得到了尾矿坝的应力变形特性,不同堆积高程、不同工况下尾矿坝的安全稳定性。结果表明,底流、溢流2种尾矿砂无明显剪胀;坝体内以压应力为主;高堆积高程,地震荷载作用下坝体稳定安全储备不足;浸润线降低明显提高坝体稳定性。分析结果可为尾矿坝设计提供参考。     

顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰试验研究

结合实际工程,对某顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰进行了体型优化及过流能力两个方面的试验研究。模型试验表明:原设计方案的堰面存在大面积负压,不利于大坝安全运行,需要对复合堰的体型进行优化。另一方面,该复合堰由于堰顶设置了平台及橡胶坝袋的影响,其过流能力略低于一般实用堰。经多组修改方案试验比较,最终采用堰顶平台设凹槽、平台下游为幂曲线的复合型剖面。修改后的堰型有效减少了堰面负压区面积,改善了流态,并获得相对较高的流量系数。通过试验给出的复合型实用堰剖面形式及流量系数值为工程设计提供了可靠的依据。     

土坝渗流曲线溢出点性质的初步探讨

土坝立面二维渗流的浸润曲线在溢出点处与坝下游坡面相切.由渗流的单宽流量和溢出点高度公式,给出了满足相切关系的导出方程.通过对导出方程的分析,说明单宽流量及溢出点高度公式存在不足.     

影响土石过水围堰溢流工况的因素分析

应用坝工水力学理论,分析了影响土石过水围堰溢流工况的主要不确定因素及其分布,提出了不利溢流工况的设计风险率计算模型。     

酉酬水电站溢流表孔闸墩三维有限元计算研究

应用有限元分析软件ANSYS,建立了酉酬水电站溢流表孔闸墩的常规和预应力两种型式的三维模型,计算分析了不同工况下的应力及位移,进一步了解坝体应力变形的分布情况,并分析比较了两种型式的受力差异,为结构钢筋配置及型式的选择提供了理论依据.     

冰崩涌浪作用下的冰湖溃决过程试验研究

冰崩涌浪是导致冰湖溃决的一个主要的诱发因素之一。本文通过水槽模型试验,研究了在冰崩涌浪作用下,不同颗粒级配、坝高、下游坝坡坡度时冰碛坝的溃决过程,主要结论如下：（1）冰碛坝存在漫顶溃决、坝坡失稳、管涌破坏三种溃决模式;（2）根据冰崩涌浪的对坝体的侵蚀效应,结合溃口的纵向演化过程,将冰碛坝的溃决过程划分为涌浪侵蚀阶段（阶段Ⅰ）、库区小扰动溢流侵蚀阶段（阶段Ⅱ）;（3）涌浪过坝后的强水动力条件增加了坝体的侵蚀率,当溃口贯通后,涌浪已基本消散,溃决过程转为为正常的溢流溃决,并且涌浪向坝体提供了高频瞬时荷载,削减了坝体稳定性;（4）从动力学的角度提出了冰碛坝临界溃决条件的判定方法;（5）冰湖溃决洪峰流量与坝高和下游坝坡呈现正相关,与坝体中值粒径（D50）呈现负相关关系。     

万家口子水电站泄洪消能研究

本文结合模型试验,对云南万家口子水电站拱坝溢流表孔、冲沙中孔及水垫塘内水流流态进行研究,并对其体型进行优化调整,完满的解决了泄洪消能问题。     

全孔壁数字电视在检测某大型水电站坝体混凝土接缝的应用

全孔壁数字电视系统能够清晰、直观地反映出井内孔壁特征.将全孔壁数字电视系统应用到某水电站坝体的混凝土接缝检测上,辅助检测坝体混凝土浇筑质量.通过测试沿混凝土接缝不同方向布置的钻孔,获取混凝土接缝的张开度、延伸长度、渗水部位、渗水量等参数信息.由于蓄水期坝前水位不断升高,坝体前后受到的压力越来越不均衡.定期对钻孔进行全孔壁数字电视测试,并对获取的数据进行对比分析,为坝体的安全性评估提供科学依据.