库水-淤砂层-坝体-坝基体系地震响应分析

针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆积的淤沙层的影响。主要内容有:①基于传递矩阵法及二维有限元,实现了复杂峡谷地形的自由场计算;②基于水-饱和多孔介质-固体的统一计算框架,实现了库水-淤沙层-坝体-坝基体系的三维地震响应分析算法。最后,分别以脉冲波和地震波作为输入,探讨了小湾拱坝的地震响应规律及库水淤沙层对拱坝地震响应的影响。结果表明:坝体顶部中心区域会承受较大的拉、压应力;而库水底部淤砂层对坝体的位移及应力影响并不显著。

双江水库砌石拱坝应力分析及整体稳定性研究

砌石拱坝具有就地取材、施工简便、能充分发挥石材抗压能力等优点,在小型水利工程中得到广泛应用。但砌石拱坝由于体型单薄,在上游水压力的作用下,极易出现应力集中和整体失稳现象。该文依托双江水库工程,采用三维有限元数值模拟方法,对砌石拱坝开展坝体应力分析及整体稳定性研究。研究成果对类似砌石拱坝工程具有参考价值。

考虑不同库水耦合模式的拱坝振动特性分析

为探讨不同库水模型对拱坝结构动力特性的影响,结合拉西瓦工程实例,分别建立附加质量模型与流固耦合（fluid solid interaction,简称FSI）系统耦合模型进行动力特性分析,并将仿真结果与依据小波阈值-经验模态分解联合滤波的随机子空间（stochastic subspace identification,简称SSI）法辨识结果进行对比。结果表明：两种模型均可反映结构的振动特性,附加质量模型计算结果与辨识结果的频率误差为0.41%~7.55%;FSI系统耦合模型计算结果误差为0.09%~3.19%,且同阶次频率误差均比附加质量模型小,相邻阶次的频率间隔相对稳定,弥补了附加质量模型的模态缺失现象。FSI系统耦合模型在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能更全面、准确地反映坝体振动信息,可在拱坝结构动力特性分析中推广应用,亦可作为后续拱坝结构损伤诊断研究的基准有限元模型。

周公宅水库混凝土双曲拱坝体形优化设计

周公宅水库大坝为抛物线形混凝土双曲拱坝,最大坝高125.5 m。根据该工程河谷宽、温差大、水位变幅大的特点,对拱坝的前倾度、拱冠梁剖面厚度、拱圈中心角、拱端加厚等方面进行了研究,采用拱梁分载法和线弹性有限元法对拱坝进行了全面的体形优化和分析,取得了适应周公宅坝址的优良拱坝体形。

存在贯穿性裂缝的浆砌石拱坝病险分析与除险加固方法

针对浆砌石拱坝的贯穿性裂缝病险分析及其除险加固问题进行了研究。鉴于浆砌石拱坝出现贯穿性裂缝后,坝体不能再按整体受力结构进行稳定与强度分析,提出了"以裂缝底部高程为界分段计算"的分析方法,上部"裂缝段坝体"按悬臂梁结构计算,下部"非裂缝段坝体"仍按拱坝结构分析,并按重力等效原则对容重进行重新分配,确保坝体分段后的静力荷载等效。实例结果表明,采用坝体分段计算方法能更客观地反映拱坝出现贯穿性裂缝后的实际状况,说明所提出的分段计算思路是合理可行的。

岱峪水库空腹重力坝稳定性反分析

本文结合岱峪水库浆砌石空腹重力坝的扬压力实测结果,对该坝进行了抗滑稳定复核,并进行应力数值分析,探讨了该坝型的实际应力分布特点,为此类坝型的安全评价提供了依据。

二滩拱坝温度场及温度作用反馈分析

阐述了在反馈分析中二滩拱坝库水温度场、基础温度场、坝体温度场的分布特点,并与规范建议值进行了比较。

天生桥水库混凝土拱坝有限元仿真分析

采用有限单元法对天生桥水库混凝土拱坝进行了仿真分析,给出了拱坝在施工和运行过程中的应力、变形分布规律。分析结果表明,天生桥水库混凝土拱坝结构合理,满足设计要求。

基于有限元法的混凝土拱坝应力应变分析研究

为进一步分析绿泉水库工程拱坝的稳定性,采用三维8结点等参单元有限元程序分析了拱坝在"正常蓄水位+温降""设计洪水位+温升""死水位+温降""正常蓄水位+温升""空库+温降"5种荷载组合下的应力变形规律。计算结果表明,坝体应力、位移分布合理,符合拱坝应力和变形的一般规律,满足设计要求。

四寨水库高重力墩拱坝整体非线性分析和安全评价

为评价高重力墩对四寨拱坝的应力变形和抗滑安全的影响,建立了拱坝重力墩地基系统的有限元数值模型,其中考虑重力墩基础、右岸夹层和拱坝重力墩等交界面的非线性相互作用,以及基岩材料的弹塑性变形行为。分别采用水压超载法和折减强度参数法对重力墩拱坝系统进行数值模拟,并基于建议的重力墩安全评价指标对系统整体稳定性进行判定。分析表明,采用水压超载法计算的整体安全超载系数为2.5～3.0,折减强度参数法计算的整体稳定强度储备系数为2.0～3.0。参考已有的拱坝整体稳定分析统计数据,该工程的整体稳定安全系数相对较低。

谷幅收缩与库水对溪洛渡动力响应的影响

溪洛渡水电站位于地震多发的西南地区,对其进行抗震分析评价具有重要的意义。本文采用拱坝-库水-地基系统非线性损伤分析模型,分析了不同库水位条件下谷幅收缩对溪洛渡拱坝的动力响应的影响。结果表明:库岸谷幅收缩会增大拱坝坝肩处、大坝中部靠近坝肩处及孔口附近的塑性损伤,而水位的抬升能缓解谷幅收缩的不利影响。

浙江省门溪水库拱坝结构应力分析

采用有限元法对浙江省门溪水库拱坝坝体内部结构应力进行分析,并采用有限元等效应力法对坝体和坝基(坝肩)接触部位应力进行复核.分析结果表明,采用有限元等效应力法由于消除了坝体和坝基(坝肩)接触部位的应力集中现象,计算得到的坝体最大主拉和主压应力均在规范容许范围之内,可为大坝安全评价提供参考.

贵州省白马山水库混凝土砌石拱坝优化设计

贵州省白马山水库大坝是一座混凝土砌毛石重力单曲拱坝,最大坝高48 m,采用ADAO拱坝分析与优化软件,对坝体结构、应力变形、坝肩稳定性等进行了分析。调整了设计方案,使坝体设计方案满足SL25-2006和SL282-2003等技术规范要求。

库水位变化对砼拱坝动力响应特征的影响

从动力平衡方程出发,在定性分析库水位变化对混凝土坝坝体动力响应特征影响的基础上,采用解耦分析方法,并引入一种接缝薄层单元来模拟横缝的非线性力学行为,计算不同库水位工况混凝土拱坝在典型地震作用下的动力响应,分析库水位变化对坝体动力响应特征的影响。结合小湾水电站实例,同时考虑横缝非线性行为和动水压力作用,计算分析了横缝缝面法向正应力拉压分布在不同库水位下的变化情况、横缝上游面在地震波作用下开度的变化规律,以及该拱坝在不同库水位作用下的频率变化,分析结果对拱坝的正常运行具有一定的指导意义。

坝体优化设计的序列二次规划法

采用序列二次规划法进行优化设计 ,推导了结构反应的灵敏度分析公式 ,在求解过程中应用了运动极限和约束删除技术 研制了空腹设拱坝断面优化程度 。

七里坝水库除险加固拱坝应力分析

七里坝水库处于高山峡谷地区,为运行多年的病险水库,拱坝为下游面加厚的单曲拱坝,坝体存在横向裂缝和水平裂缝,本文通过对拱坝应力进行对比分析研究,提出了拱型重力坝加固处理方案,得出了除险加固后拱坝稳定安全的结论,运行结果表明,大坝稳定、运行安全。

梅山水库连拱坝垂直位移监测资料时空分析

文章就1999~2018年梅山水库连拱坝垂直位移实测资料进行特征值、统计模型等分析,分析了其空间分布及影响因子,进而评价了垂直位移变化规律,并给出了工程建议。

基于汶川波对沙牌拱坝的动力响应分析

沙牌拱坝经受住了强震的考验,因此,对拱坝的抗震性能研究很有必要。笔者基于重建的汶川波,震后复核的坝体参数资料,结合拱坝实际震损情况,考虑到拱坝横缝的非线性以及与库水的流固耦合效应,采用黏弹性边界计及地基的辐射阻尼效应,目的是揭示超载地震与不同库水位作用下沙牌拱坝的抗震性能表现。结果表明:汶川波与拱坝实际遭受的地震波有很大的相似性;超载地震作用下,沙牌拱坝左横缝较右横缝对地震动峰值加速度的敏感性强;库水位对沙牌拱坝的动力响应有着显著影响,低水位较高水位工况,非线性效应更为显著。

兰溪大厦口水库拱坝应力复核及裂缝处理

文中复核计算了大厦口水库拱坝在各种工况的应力状态,通过线性分析(不考虑裂缝影响)和非线性分析(考虑裂缝影响)坝体应力结果的比较,分析了坝体裂缝成因,讨论了大厦口水库拱坝底部裂缝对拱坝运行的安全影响,并提出了对裂缝的处理意见。