混凝土的多轴强度安全系数及其应用

为计算多轴应力状态下混凝土坝的强度安全系数,以混凝土重力坝为例,采用超载系数K1和失效距离系数K2分别计算多轴强度安全系数。计算结果表明,在二轴拉-压区,K1略小于单轴强度安全系数K0,在二轴压-压区,K1大于K0;无论在二轴拉-压区还是二轴压-压区,K2均小于K1和K0;混凝土重力坝的多轴强度安全系数与单轴强度安全系数具有显著差异,在强度设计与安全评价中应采用多轴强度安全系数。     

基于ANSYS的碾压混凝土重力坝坝基面抗滑稳定安全性分析

重力坝的抗滑稳定分析是重力坝设计的一项重要内容,而碾压混凝土重力坝和常规混凝土坝有所不同,常规重力坝,特别是高坝,一般来说坝基面就是坝体稳定控制面.如何对高碾压混凝土重力坝坝基抗滑稳定进行分析就显得很重要.本文通过一实例龙滩重力坝详细说明如何通过ANSYS有限元软件对重力坝建模,利用APDL语言提取X、Y方向合力,计算重力坝坝基面的抗滑稳定安全系数.     

重力坝纵缝非连续接触地震反应分析

采用非线性动力时程分析方法,通过超载响应分析,初步研究了设纵缝重力坝的抗震能力.运用弥散裂缝模型模拟混凝土在强震下的开裂行为,采用基于罚函数法的接触模型模拟纵缝在动力荷载下的力学行为.对比不设纵缝的计算模型,结果表明纵缝改变了坝体应力分布,降低了坝体的抗震能力.通过对开裂比和抗滑安全系数的分析,判定该设纵缝重力坝段的极限抗震能力为0.6g.     

重力坝双滑面稳定可靠度方法以及抗力角的取值分析

重力坝坝基抗滑稳定性通常用等安全系数法,其没有考虑各个影响条件的不均一性,而可靠度的方法,则解决了这种不足。结合两种方法,就是体现可靠度方法的等K′法。对重力坝的稳定分析通常使用静力法,需要对抗力角进行假设,而抗力角的取值还没有统一的标准,本文对比安全系数以及等K′法对抗力角的敏感性,来分析抗力角的取值。     

弯应力作用下混凝土结构水力劈裂试验研究

混凝土重力坝坝踵在运行期间易出现拉应力,是坝体的薄弱区域。为研究该区域的水力劈裂问题,采用四点弯曲弯矩+高水压的联合施载方式,模拟混凝土重力坝坝踵受拉状态下的水力劈裂破坏过程。基于不同弯矩与水压值组合,研究坝踵因施工应力出现初始裂缝情况下的水力劈裂问题。结果表明,裂缝发展过程中,混凝土试件的应变可分为线性段及指数段,当应变进入指数段时,试样临近破坏;较小的荷载增量即会打破稳态,促使裂缝失稳扩展;劈裂水压与拉应力存在叠加效应,若最值作用位置相同,裂缝尖端应力集中现象明显,易引起水力劈裂破坏,若作用位置不同,则受拉截面应变分布较均匀,较大限度地发挥了混凝土受拉截面的抗劈拉能力,减弱了水力劈裂作用。     

重力坝坝基软岩带处理措施研究

岩基上的重力坝往往出现横穿坝基的断层带、软岩带、软弱夹层、不利结构面等地质问题,对大坝抗滑稳定造成严重影响。一般采取的工程措施是混凝土置换、混凝土齿墙、混凝土塞等,尤其是缓倾角软岩带的处理,难度更大。本文结合某工程坝肩缓倾角软岩带的处理方案,研究提出了局部混凝土置换、利用尾岩抗力等综合措施,有效地解决了坝体抗滑稳定问题。     

三峡非溢流重力坝应力位移模型试验研究

针对三峡水利枢纽工程非溢流重力坝横断面上的应力和位移进行模型试验研究.使用DH3816静态应变测试系统和千分位移计分别测量模型的应变和位移,对测试值进行计算分析和图形绘制.结果表明坝体的上游面出现了显著的拉应力集中现象,最大值出现在坝踵处,同时在下游面出现了较大的竖直压应力,最大值出现在坝趾处,但应力值均小于坝体混凝土和地基的抗拉及抗压强度;坝体位移呈抛物线状,坝体处于弹性状态,大坝运行状态较为正常.     

观音岩碾压混凝土重力坝动力分析

在VII度设防烈度下,按《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073—2000)的标准和方法对观音岩碾压混凝土重力坝泄水坝段进行三维有限元动力计算。分析其地震动力响应,泄水坝段坝趾、坝踵及进水口、泄水口的应力、应变状况。计算结果表明,坝体满足抗震设防要求,是安全可靠的。     

齿型基岩面法改善重力坝坝基抗滑稳定性

为改善重力坝的抗滑稳定性,提出一种齿型基岩面设计与施工方法.分析认为,若选择三角齿方案,在起伏角为40°左右且齿高不低于混凝土最大骨料粒径时,基岩面的抗剪能力可望达到混凝土本体的水平,坝基抗滑稳定安全系数有很大提高.     

混凝土重力坝的稳定

混凝土主要是依靠坝体自身的重量,在坝体和地基的接触面产生抗剪强度或摩擦力,来抵抗水库水的推力,以达到稳定的要求;同时也是依靠坝体自重产生的压应力,来抵消由于水压力所引起的坝体上游侧的拉应力,以满足坝体强度的要求。     

对龙滩碾压砼大坝断面设计的建议

对龙滩电站碾压砼坝的断面设计计算．提出：建基面的抗滑稳定与碾压砼层间稳定不同；龙滩碾压砼的胶凝材料用量按不同高程上、中、下三个层次进行碾压砼级配选择．上部水泥６０ｋｇ／ｍ３．粉煤灰９０ｋｇ／ｍ３；中部水泥用量６５ｋｇ／ｍ３．粉煤灰１００ｋｇ／ｍ３；底部水泥用量７５ｋｇ／ｍ３．粉煤灰１０５ｋｇ／ｍ３。碾压砼的层间抗剪强度指标上部ｆ＇为１．１．ｃ＇为０．８ＭＰａ；中部ｆ＇为１．１，ｃ＇为１．０ＭＰａ；底部ｆ＇为１．１．ｃ＇为１．３ＭＰａ。碾压砼的层间稳定计算．采用不同安全系数计算式，即基本组合；Ｋｆ＇采用２．０；Ｋｃ＇采用１０；坝的宽高比在０．７５～０．８之间较为理想。     

桓仁大坝劈头裂缝稳定性分析

本文应用断裂力学方法分析桓仁大坝劈头裂缝的稳定性。用等参数奇异单元法计算不同裂缝深度在各种荷载及边界条件下的应力强度因子,並用等效裂缝长度法推求大坝混凝土的断裂韧度值。     

含诱导缝坝体的非线性断裂力学分析

按混凝土材料开裂的非线性特性,用线弹性断裂力学与虚拟裂缝模型相结合的非线性方法,对含诱导缝坝体进行了分析计算;并以某碾压混凝土拱坝为例,对计算模型进行比较,对诱导缝的作用进行分析。分析表明,该非线性计算模型对于分析含诱导缝坝体的应力以及诱导缝的作用比常规线弹性方法更为合理。     

拱坝滑雪道式溢洪道进口闸首的应力研究

本文主要根据东江拱坝滑雪道式溢洪道进口闸首三维有院元电算及结果分析，对拱坝溢洪道进口闸首的应力规律进行探讨。还对拱坝设置滑雪道进口闸首对拱坝坝体应力的影响进行初步分析；并对进口闸首的结构和布置提出了改进意见。     

水工混凝土结构裂缝的稳定性分析

对于带缝运行的水工混凝土结构,裂缝的稳定性直接关系到整个结构的安全状况.针对水工混凝土结构中裂缝扩展的稳定性问题,主要从断裂力学的角度,以缝端应力强度因子为特征参数,结合某重力拱坝,讨论了裂缝稳定性随水压、温度以及二者的不同组合的演变过程,分析了裂缝的转异特征.对该重力拱坝,水位对应力强度因子的影响较小,裂缝的稳定性主要受温度变化的影响.低温较低水位对裂缝的稳定最为不利,高温低水位对裂缝的稳定性也有一定的影响.还讨论了裂缝的时间效应和转异特征.     

白鹤滩拱坝三维非线性有限元分析

采用三维非线性有限单元法对白鹤滩拱坝进行了3种荷载组合下的非线性分析。结果表明,在基本荷载组合一工况下,坝体上游面有最大主拉应力为6.04 MPa,发生在坝底550 m高程右拱端,下游面有最大主压应力为14.50 MPa,发生在620 m高程左拱端;坝体自重施加方式对坝体应力,尤其是上游面拉应力,有较大的影响;但在基本荷载组合一工况下,坝体自重按整体自重考虑,上游面最大主拉应力6.04 MPa,有限元等效最大主拉应力为3.15 MPa。     

面板堆石坝三维耦合非线性数值计算

基于发展的堆石料的静动力耦合模型，提出一种可以在加载过程中每一时步进行外荷载和位移的平衡迭代的三维有限元分析方法，一次性完成堆石坝的施工、蓄水、地震等渐近加载过程的数值仿真模拟．应用该方法对公伯峡面板堆石坝进行全过程的数值计算，得到坝体最大沉降为98．7cm，面板峰值动拉应力为5．36MPa；进一步说明计算得到的坝体静动态响应更接近实际情况．     

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。     

纵向增强体土石坝漫顶溢流安全性能分析

为了验证纵向增强体土石坝相对于常规土石坝抵御洪水漫顶破坏的安全程度,基于相关试验分析洪水漫顶造成下游堆石料被冲刷流失,以及纵向增强体土石坝这一新坝型的安全运行机理。通过工程实例验证了纵向增强体土石坝将常规土石坝发生的漫顶溃坝模式改变为坝体冲坑模式,从而延迟了整个坝体的溃决时间,为工程抢险和下游群众转移争取了更多的时间;增强体是否被破坏,取决于冲刷深度与墙体被冲蚀临空后的极限受力状态的关系比较。     

基于细观力学的土体渗透稳定分析方法研究

讨论了颗粒分析方法的发展现状和力学理论基础,尝试了一种用传统渗流理论确定工程体渗透稳定的薄弱部位,用颗粒分析方法研究其渗透稳定性的新方法.以某水库大坝反滤层的渗透稳定性研究为例,采用商业软件Geostudio2007的Seep模块确定大坝反滤层的最不利部位及其渗透坡降,用反滤层的级配包络曲线和压实密度生成细观分析模型,用宏观模型计算结果作为细观分析的边界条件,最后采用基于离散单元理论的颗粒方法软件PFC研究大坝反滤层的渗透稳定性及其允许渗透坡降.计算结果表明,随着细观模型压力水头的增加,颗粒将产生移动,细观模型内部结构逐渐改变.当压力水头达到阀值时,细观模型中的渗透破坏通道完全形成.揭示了反滤层的安全与否取决于其级配组成、密度和所承受的水头.