土石坝动力分析中的阻尼模型研究

阻尼模型对土石坝动力计算结果有着很重要的影响,各种响应都是阻尼的函数,能否正确估计阻尼,直接影响到结构动力分析结果的可靠性。目前在工程实际应用中,阻尼系数大多只考虑土石坝的自振特性。通过分析表明,地震波频率特性对土石坝地震响应有着重要的影响,尤其对高土石坝影响更大。通过探讨几种考虑地震动频率特性的现有的阻尼模型,为土石坝动力计算中阻尼模型的选取提出建议。

基于颗粒流的堆石料三轴剪切试验研究

近年来频发的地质灾害使得深入研究大坝堆石体受力变形机制显得愈发迫切和重要。针对堆石颗粒具有形状极其不规则、咬合作用突出的特点,编写了一个简单易用的程序来随机生成形状不规则的数值颗粒。以正四面体为核,按照晶胞繁衍的方式,生成堆石的仿真颗粒集合体。模拟排水剪切条件下的大三轴试验,通过分析数值试验过程中细观参量的变化规律,探讨三轴剪切条件下堆石体变形的细观机制。分析表明,按照晶胞繁衍法生成的数值颗粒与圆颗粒相比能更好地模拟堆石,由颗粒簇形成的咬合力能形成更真实的力-变形关系;数值试验得到的应力-应变曲线和体变曲线与室内三轴试验结果基本一致;颗粒的破碎速率是联系堆石体宏、细观力学性质的重要纽带,通过分析堆石体颗粒破碎4个阶段细观参量的变化规律,深化了对堆石体变形机制的认识。

土石坝动力反应分析的阻尼模型及计算频率

土石坝动力计算中,通常采用基频作为控制频率的Rayleigh阻尼模型。这样处理对50m左右的低坝是基本合适的;而对300m级的高坝,会高估高阶振型的阻尼比,低估坝体的地震反应,使设计偏不安全。研究了Rayleigh阻尼模型2个控制频率的不同取法以及不同特征周期的规范谱人工地震波对坝体地震反应的影响,认为阻尼控制频率的选取应综合考虑坝体动力特性及地震波的频谱特性。

溢洪道闸室底板及翼墙有限元配筋计算分析

探讨了有限元法对溢洪道闸室底板及翼墙进行配筋的方法。结合工程实际,以猴子岩水电站溢洪道闸室为例,根据溢洪道闸室在不同工况作用下的有限元应力计算成果,进行应力提取和应力积分,作为依据进行配筋,对进水口闸室的设计具有重要的参考价值。

水工弧形闸门支座扇形配筋方法

探讨了参照有限元法对水工弧形闸门支座进行扇形配筋的方法。结合工程实际,以猴子岩水电站溢洪洞弧形闸门支座为例,根据溢洪洞闸室在运行期不同工况作用下的有限元应力变形计算成果,确定最危险工况,进行此工况下闸门支座结构面的应力提取和应力积分,作为依据进行配筋,并与采用结构力学法的配筋成果进行对比,结果显示有限元法的闸门支座扇形配筋方法可以很好的模拟工程实际,对进水口闸室的设计具有重要的参考价值。

关于高拱坝坝基可利用岩体质量要求的探讨

拱坝作为高次超静定的空间壳体结构,具有自适应能力强、超载安全系数大的显著特点,一般说来,拱坝是经济性和安全性都较优的一种坝型。然而,随着一大批高拱坝工程的相继建成,我国拱坝设计标准中对于高拱坝坝基可利用岩体质量要求过严,导致拱坝适应性和经济性降低的问题也逐渐显现。本文在对中、美拱坝坝基可利用岩体质量要求及中、外代表性拱坝工程坝基可利用岩体情况的对比分析的基础上,系统阐述了高拱坝坝基岩体质量要求过严所带来的不利影响,并列举了我国在特高拱坝及高拱坝设计中突破建基面岩体质量要求限制、取得显著经济效益的工程实例,希望能为类似工作提供参考。