基于随机有限元的拱坝坝肩稳定可靠度分析

以有限元和可靠度理论为基础,提出了应用于拱坝坝肩抗滑稳定分析的随机有限元基本思路.通过与可靠度理论相结合,考虑变量的随机特性,建立荷载效应与基本随机变量之间的关系.在随机有限元的基础上进行拱坝坝肩抗滑稳定的可靠度分析,计算出相应的可靠指标.对一实际工程进行计算和分析,验证随机有限元方法在拱坝坝肩抗滑稳定分析中的应用.     

对拱坝设计过程中几个常见问题的探讨

对拱坝设计过程中碰到的拱坝线型选择、倒悬度的确定、中心角的确定、坝肩稳定、温度荷载、坝体弹模的选用等问题进行探讨，提出了一些可供参考的看法.     

小型拱坝抗滑稳定及坝体应力分析

拱坝坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证,当拱坝坝肩岩体存在软弱结构面或坝肩岩体较软弱时,两岸坝肩岩体应进行抗滑稳定计算,且由于地质情况原因,有时需对坝肩体型进行局部修改,可能对坝身应力产生较大影响。文章主要介绍采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定、拱梁分载法计算坝体应力的设计情况及坝端局部修改后坝身应力变化情况,为中低型拱坝的坝肩岩体稳定计算及坝身应力分析提供参考。     

拱坝坝肩整体稳定可靠度分析方法探讨

以刚体极限平均理论为基础，首次建立了拱坝坝肩整体稳定可靠度分析数学模型，导出了全概率方法分析其可靠度的计算公式，编写了相应的计算程序，并结合某拱坝实例对两岸坝肩岩体作了较详细的可靠度计算与分析，得到一些有实际意义的成果，实际计算，本文提出的计算方法合理，计算结果可靠，是对拱坝坝肩整体稳定可靠度分析的较好方法。     

拱坝坝肩三维空间多面体抗滑稳定分析的双面投影法

拱坝坝肩岩体稳定分析是拱坝设计、施工、运行的首要问题。国外有人提出用全空间赤平投影法来校核拱坝坝肩三维空间四面体的抗滑稳定分析。我们提出了一种双面投影法,不仅简捷易行,精度能满足要求,而且可以用来校核拱坝坝肩三维空间多面体(四面体、五面体、六面体……)的抗滑稳定分析。     

盖下拱坝坝肩稳定分析

以盖下拱坝为研究对象,结合有限元和刚体极限平衡法,分析了盖下拱坝坝肩岩体在静、动力条件下的稳定性,得到坝肩岩体的抗剪安全系数.所得结果满足规范要求,说明盖下拱坝坝肩是稳定的.研究成果为实际工程提供了参考依据.     

基于降强法的拱坝坝肩动力稳定分析研究

拱坝坝肩动力抗滑稳定分析,关系到拱坝建设是否安全可靠及经济合理,具有重大的意义.结合工程实例,以有限元理论为基础,利用拱坝抗震研究的静动组合算法,首先在静力工况下求解出坝体作用于坝肩滑体的作用力,在此基础上,保持与静力工况同样的材料折减系数,施加由反应谱法得到的地震荷载,进行降强稳定计算,得出动力安全系数,为工程建设提供了设计依据.     

拱圈形状对应力和坝肩稳定的影响

对拱坝设计中常用的三种拱圈进行了系统的研究。分析了反映拱圈几何形状特征参数的选择及其对拱应力和坝肩岩体稳定的影响,给出了特征参数与拱应力及坝肩岩体稳定指标的关系曲线。该项研究对拱坝体型的选择有参考价值。     

冰冻帷幕对高拱坝工作性态的影响

采用三维有限单元法对奥地利Ｋｏｌｎｂｒｅｉｎ拱坝用冰冻法处理坝踵开裂区及防渗帷幕后再蓄水时的工作性态进行了研究．研究认为，当坝体及地基为线弹性材料，计及库水压力、拱坝自重和冰冻温度荷载．得出了人工冻结是该坝处理后再次蓄水时坝踵又发生新开裂的诱导因素的结论     

坝面粘贴苯板保护层的拱坝温度荷载研究

寒冷地区拱坝的温度应力比南方大得多,温度荷载的可能大大超过水荷载的影响,为了降低温度荷载,减小拱坝厚度。本文求出了两种不同介质在外界气温作用下的解析解,并针对在拱坝下游面用苯板作为永久保护层,提出了确定温度荷载的设计计算新方法,给出的温度荷载计算图表可供工程设计直接使用。     

高拱坝施工期温控防裂时空动态控制措施及工程应用

归纳总结了国内外混凝土拱坝温控的若干技术问题．提出了高拱坝施工期温控防裂时空动态控制措施,即通过优化水管冷却的过程控制、细化冷却分区、精细化仿真计算反馈分析、建立温控决策支持系统、强化预警预报机制等手段,实现对混凝土温度的时空动态控制．基于该措施,设计了一系列科学、合理的拱坝混凝土施工技术路线,并应用于大岗山双曲拱坝的建设中．实践表明,该研究成果对大岗山拱坝的温度控制及防裂具有显著的成效,给类似工程提供了借鉴和参考．     

用原型观测资料反馈混凝土坝的实际安全度

提出了利用大坝原型观测资料,应用改进后的JC法复核混凝土坝的稳定、强度和抗裂安全度的基本原理.其中重点研究各种坝型的主要随机变量的选择、失事模式、计算可靠指标时的初值选择.以及改进后的JC法迭代格式.应用这些原理复核了某重力坝的强度、稳定(沿地基面和深层滑动面)安全度和某连拱坝的稳定、强度与抗裂安全度;得出重力坝的安全度由强度控制,某连拱坝的安全度由抗裂和强度控制的结论.     

基于ABAQUS的混凝土拱坝温度裂缝分析

混凝土拱坝在浇筑过程中,由于水泥水化热的大量产生,致使混凝土内部会或多或少地产生一些微裂纹,这些微裂纹在外部荷载的作用下,开始发展、汇集、贯通,最终形成宏观裂缝,危及坝体安全。所以对拱坝浇筑过程中产生的温度裂缝研究是一项十分重要的工作。     

高拱坝失效故障树模型与失效概率

研究高拱坝洪水、地震、山体滑坡等外载荷,坝身混凝土、坝基岩石材料强度弱化等的随机性,以及评价准则的模糊性;分析了高拱坝分别基于强度理论和稳定理论确定性评价方法的不足,提出应该利用模糊数学方法解决具有随机性、模糊性的高拱坝安全评价问题;建立了基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率故障树模型并给出了具体算例.     

陆浑灌区填方坝整体稳定分析

陆浑灌区是我省西部的大型灌区,运行以来在农业生产及抗旱斗争中发挥巨大作用,但灌区的数百座填方坝施工质量较差,整体和局部稳定都存在一些问题。针对填方坝的整体稳定,采用条分法计算填方坝在无水、低水位输水和高水位输水三种务件下的稳定安全系数。经大量渗流计算和稳定分析,认为部分填方坝不能满足稳定要求:坝体渗流使安全系数下降30％左右;改善填方坝整体稳定的措施以渠道防渗、堤坝背坡面排水、增加坝体密实度为最佳,可由具体条件选择。同时这些措施对坝体的局部稳定也是有利的。     

特高薄拱坝坝体屈曲分析及应力控制指标的修正

对高薄拱坝几何参数进行了统计分析,根据此分析结果建立了特高薄拱坝稳定分析概化模型.采用空间有限元稳定分析方法对特高薄拱坝的坝体屈曲问题进行了研究,并通过对拱坝的强度和稳定超载分析,得出了拱坝破坏包络曲线.分析结果表明,特高薄拱坝设计时应重视坝体屈曲影响,考虑坝体屈曲影响后应对应力控制指标进行修正.     

带缝重力拱坝安全监控指标拟定方法探讨

安全监控指标是实施大坝安全监控的依据，对保证大坝安全运行具有重要意义．本文联系大坝强度、抗裂和稳定等条件，对带缝重力拱坝监控指标拟定方法进行讨论；重点对典型监测量小概率法进行详细论述；结合陈村重力拱坝原型观测资料拟定监控指标，进而推求出大坝运行控制水位，为大坝安全运行提供了依据．     

拱坝整体非线性稳定分析

根据拱坝的结构特点,针对乌江构皮滩拱坝坝址区存在的层间错动带,软弱夹层及断层破碎带等的复杂地质条件,采用三维非线性有限元法研究其应力应变及稳定问题,对大坝的安全性进行评估,为初步设计提供应力,位移及稳定安全系数等方面的参考依据。     

拱坝静力分析的一种简化方法

在拱坝试载法和拱梁模态法的基础上提出了一种更为简便、高效的供坝静力分析方法。其基本思想是以拱梁交点变位协调条件建立协调方程，并以矩形和三角形荷载分布作为荷载基向量进行坐标交换，使方程自由度数大为降低；通过求解线性矛盾方程组，得到最终结果。根据以上方法编制了适用于一般微机的拱坝静力分析程序，得到了比较满意的结果。该方法为拱坝方案比及优化设计提供了切实可行的途径。     

石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算

碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础。根据理论分析和数值计算 ,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响。通过对石门子工程(在建 )进行工程实际监测 ,取得了一些高程测点实测温度变化过程 ,并与仿真计算结果相比较。为模拟混凝土中粉煤灰后期放热 ,提出双 e曲线模型 ,使仿真计算结果更符合实际。按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测 ,从而对大坝后期浇筑作指导 ,具有较好的工程应用价值。