小山口水电站底孔坝段三维有限元计算分析

底孔坝段是重力坝的重要组成部分。孔洞的存在会削弱坝体的刚度,故该坝段应力应变状态是重力坝设计的重点。本文应用三维动力有限元对底孔坝段进行静力计算,分析典型坝段的应力、位移及坝基变形协调情况。采用三维弹性有限元法,对底孔坝段进行动力反应计算,包括坝体应力和位移,典型层面以及建基面的抗滑稳定。通过计算探究各工况下底孔坝段结构的受力和稳定状况,复核现有结构体形的安全性,综合评价大坝的抗震安全性,并为后续设计提供支撑。

底孔坝段温度应力场仿真研究

针对坝身开孔后削弱了混凝土坝结构的整体性、孔口周围易产生应力集中并可能导致产生温度裂缝的问题,采用三维有限单元法对底孔坝段施工全过程进行温度应力场仿真研究,计算考虑了通水冷却、混凝土的水化热温升以及弹性模量等对底孔坝段温度和应力的影响,并对比分析了不同方案下坝体温度应力。结果表明:方案4(约束区Tp=18℃,非约束区Tp=22℃,通水冷却)在采取通水冷却和控制混凝土浇筑温度措施后,高程1 624.5~1 631.5 m范围内垫层常态混凝土最高温度为33.8℃,最大温度应力为1.50 MPa;高程1 626.5~1 646.5 m范围内碾压混凝土最高温度为26.8℃,最大温度应力为1.32 MPa;高程1 646.5~1 692.0 m范围内闸室以上常态混凝土最高温度为36.5℃,最大温度应力为1.45 MPa,从而坝段各区域的最高温度均小于允许最高温度,最大应力小于该工程的允许拉应力。研究成果为混凝土坝底孔坝段施工温度控制提供借鉴。

重力坝底孔坝段动力响应研究

以龙滩水电站大孔口底孔坝段为研究对象,建立三维有限元模型。基于ABAQUS用户子程序UEL成功地开发4节点单自由度用户单元,较好地模拟动水压力与大坝的相互作用,完成底孔进水口及底孔出口明渠导墙的动力特性分析,总结主振型规律,讨论动水压力附加质量对结构自振特性的影响。结果表明:在研究坝体地震响应分析时,应主要研究顺河水平向和竖向地震作用响应,内水模型对自振频率影响甚微,计算时可以不考虑内水压力附加质量。

龙滩大坝底孔坝段的抗震分析

建立龙滩大坝-库水-地基的动力相互作用模型,并基于三维动力有限单元法对底孔坝段进行抗震分析。计算得到坝体的动水压力和坝体的5阶自振特性,并依据《水工建筑物抗震设计规范》所规定的振型分解反应谱法进行大坝的动力分析,对大坝的抗震安全性能作出评价,指出坝体的抗震薄弱部位。

坪底水库底孔坝段应力分析

坪底水库共设2个底孔坝段,单个底孔坝段长14 m,泄流孔洞6 m×6 m,进口设进水塔,出口设弧形工作门,工作状态复杂,针对该坝段的特点建立有限元计算模型,进行受力分析。经计算,该坝段在各种工况下,底孔结构及坝体最大应力均小于该部位混凝土抗拉、压设计值,坝踵无拉应力,坝址压力小于坝基承载力,底孔与横缝之间坝体的应力性态良好,未出现拉应力,底孔未对坝体结构造成不利影响。因此,该底孔坝段结构是安全的,其结构设计可为类似工程提供参考。

苏阿皮蒂水利枢纽大坝泄流底孔坝段混凝土入仓方式研究

苏阿皮蒂水利枢纽项目大坝是以碾压混凝土为主的重力坝,根据施工条件的变化,泄流底孔坝段在不同阶段灵活采取了多种混凝土入仓方式,避免了该坝段结构体型复杂、结构布置位置独特等因素造成的影响,为满足施工进度要求创造了条件。介绍了4个不同阶段混凝土入仓方式,可供同行参考。

高重力坝底孔坝段有限元静动力分析研究

某200m级的碾压混凝土重力坝坝基地质条件复杂,两条断层分别位于坝踵、坝趾附近岩体的关键部位,对坝基、坝体的变形、应力、抗滑稳定性等有较大的影响,因此有必要采用有限元法复核该坝在静动力作用下的应力变形。建立了该坝底孔坝段的三维有限元模型,分别以规范反应谱、场地反应谱为目标谱合成了设计地震、校核地震下共四条人工地震波,然后对该底孔坝段模型在九种工况下进行了静、动力分析,并对坝体关键部位的主应力按极限状态公式进行了强度验算。结果表明:在静力、设计地震、校核地震作用下,底孔坝段坝踵垫层混凝土和上、下游折坡处材料抗拉强度均满足要求;坝趾的抗压强度也满足要求,并且具有较大的安全裕度;场地谱人工波的计算结果与规范谱人工波的结果很接近。

河北某水库工程底孔坝段裂缝调查处理

在北方日温差变动较大的地区进行混凝土工程施工,特别是在日温差变动较大的季节浇筑大体积混凝土,提高对保温防裂工作的认识,做好裂缝防治的措施规划很有必要。介绍了河北某水库工程的裂缝成因分折和处理方案,供参考。

关于水库溢流坝及底孔坝段设计初探

溢流坝为枢纽的主要泄水建筑物,它的设计关系到水库泄洪的关键,文章就溢流坝设计计算进行了分析。

白鹤滩水电站特高拱坝导流底孔下游闸墩脱开浇筑施工

白鹤滩水电站导流底孔体型结构复杂,施工工序多(土建与金结施工相互穿插)、工程量大、施工范围狭窄,进入闸墩部位施工后,施工进度明显减缓,影响了工程整体进度。为降低底孔坝段施工对整个大坝浇筑进度的影响,对底孔坝段下游闸墩部位与坝体脱开浇筑进行研究,提出了相应的施工方案。底孔下游闸墩脱开浇筑后,坝体结构实现了快速上升,并为后期接缝灌浆提供有利条件。

景洪水电站厂房坝段开挖爆破

云南景洪水电站，为保证右冲沙底孔坝段汛期稳定和厂房坝段能正常开挖实施的厂房坝段爆破开挖控制工作是成功和行之有效的，特别是控制爆破的成功为景洪电站优质、快速施工奠定了坚实的基础。

坪底供水工程取水枢纽泄流方案设计

依据坪底供水工程取水枢纽汛期洪量大、泥砂淤积严重的情况,在枢纽布置、底孔及溢流坝段设计、运行方式等方面采取措施,有效解决了水库泄洪及冲砂的难题,保证了取水枢纽的的正常运行。该工程的设计实践为类似工程的设计提供借鉴。

BIM技术创新助力工程设计--以湖北黄荆口水库项目为例

核心看点黄荆口水库工程位于湖北省通山县境内的厦铺河上,以防洪、供水为主,兼顾当地农业灌溉用水。主要建筑物有混凝土重力坝和输水管道,大坝为3级建筑物,最大坝高74.5m。大坝共分为10个坝段,主要由非溢流坝段、表孔溢流坝段、底孔坝段和引水坝段等组成。输水管道全长19.74km,全部采用预应力钢筋混凝土地下埋管。该工程工期紧张,采用BIM技术能够使设计工作前置,提高专业协同效率,缩短设计周期。同时,为配合业主方工程全生命周期BIM建设的需求,湖北省水利水电规划勘测设计院(以下简称“湖北水院”)从前期阶段就全面采用BIM正向设计,助力工程建设。

景洪水电站厂房坝段开挖爆破控制

云南景洪水电站，为保证右冲沙底孔坝段汛期稳定和厂房能正常开挖所实施的厂房坝段爆破开挖控制工作是成功和行之有效的，特别是控制爆破的成功为景洪水电站优质、快速施工奠定了坚实的基础。

辽东垂钓好去处--观音阁水库

观音阁水库位于辽宁本溪满族自治县小市镇境内,拦太子河干流而成,是一座以防洪、供水为主,兼灌溉、发电、养鱼、旅游等综合项目的大型水利枢纽工程。水库1990年5月开工,1995年建成。库区水面62平方千米,总库容21.68亿立方米。主体工程为碾压混凝土式重力坝,由挡水坝段、溢流坝段、电站坝段和底孔坝段4部分组成。坝顶长1040米,宽10米。站在大顼放眼望去,烟波浩淼,水天一色,黛山翠岭,林丰草盛,好一幅壮美北国风景画。