孔口闸墩对溪洛渡拱坝静动应力的影响研究

采用显式有限元结合黏弹性人工边界的地震波动反应分析方法,在计入坝体横缝动态接触非线性影响基础上,对溪洛渡拱坝采用模拟孔口及闸墩结构、仅模拟孔口不模拟闸墩和孔口闸墩结构均不考虑的3种模型进行地震响应分析,研究孔口、闸墩结构和大坝的静态和静动综合应力响应。对比分析结果表明,孔口、闸墩的存在对大坝主体的静动综合应力分布规律影响不大,而孔口闸墩区域位于动态反应较大的坝体中上部,由于闸墩的悬挑及截面变化的复杂性,以及孔口对坝身的削弱作用,这一区域将出现数值较大的拉应力集中区,主要分布于上游闸墩根部和下游面深表孔之间以及顶部大梁位置,在溪洛渡拱坝深孔、表孔抗震设计中应予以重视。     

坝顶开孔的双曲拱坝设置水平梁和闸墩的应力分析

采用有限单元法计算并比较了薄碾压混凝土双曲拱坝在坝身无孔、设表孔以及设表孔的同时又增设水平梁和闸墩三种情况下的坝身应力分布．计算结果表明，坝体设表孔及增设水平梁和闸墩对拱坝应力的影响是局部的，主要集中在孔口周边及附近，而对拱坝的下部影响很小．     

拱坝泄洪表孔工作弧门支撑结构形式设计研究

本文对带孔口拱坝整体模型进行有限元分析,研究同一工况下,弧门支座结构不同对拱坝孔口应力的影响.计算得到了不同结构形式下孔口群应力的大小、分布范围等.比选两种形式的弧门支座结构形式,分析不同结构形式下应力分布,为表孔弧门支座结构形式设计提供参考.     

高拱坝泄水深孔预应力闸墩有限元分析

针对以往拱坝泄水孔口闸墩有限元分析计算过程中存在的边界条件过于简化,难以反映整个坝体应力及地基对坝体孔口应力影响的不足,用子模型方法对某高拱坝泄水孔口U形锚固预应力闸墩进行了分析。计算结果表明:U形锚固数值模拟方法简便、可行;U形锚固形式基本不削弱坝体结构,锚固区应力分布较好,总体应力分布较优,尤其是对高拱坝这种坝体本身较薄的结构有利;用子模型方法进行高拱坝预应力闸墩的有限元分析可以大大降低计算工作量,减少计算时间,可以考虑坝基和坝体应力对闸墩的影响,分析精度高。     

天花板水电站拱坝坝身开孔影响分析研究

天花板水电站拱坝坝体上下两层集中布置了规模较大孔口尺寸的泄洪建筑物,坝体体形又为薄拱坝,坝身孔口及闸墩结构布置对坝体结构强度和刚度有一定程度的影响,并关系到坝体的整体应力、应变分布和大小,设计、科研单位通过有限元静力、动力分析计算研究孔口及闸墩对坝体应力的影响情况,为拱坝体型、孔口结构设计提供了依据。     

二滩拱坝孔口应力分析

本文运用有限元法分析了二滩拱坝孔口群的孔口应力及其对坝体应力的影响。分析表明:溢流表孔削弱了坝体顶部拱圈的承载能力,中孔和底孔仅导致局部应力集中,而整个孔口群对坝体安全无影响。     

拱坝坝体及孔口应力有限元仿真分析

对洞坪拱坝开孔前后的坝体结构应力变形状态作了三维弹塑性有限元仿真分析计算,并且进行了等效应力核算。计算结果表明,坝体应力变形满足安全要求。在整体大坝仿真的基础上。通过局部网格加密。重点对中孔部位的闸墩及弧形闸门深梁进行了有限元计算,为孔口处配筋提供了参考依据。     

对拱坝开孔一些看法

一、拱坝开孔对坝体应力的影响在拱坝坝体内,由于各种原因,开设了很多的孔口,如各种泄水孔、各种廊道、竖井,通气孔等.这些孔口的断面尺寸与坝体尺寸相比,一般是很小的,也有较大的,如有的泄水孔或坝内厂房等.由于孔口的存在,局部中断了结构的连续性,剥弱了坝体刚度.从理论上来讲,拱坝开设孔口后,将改变整个坝体的应力分布状态.但实际上只有开设较大孔口时,才不仅使孔口附近产生应力集中,而且使整个坝体应力有不同程度的改变.这种     

溪洛渡拱坝泄水深孔应力分析

溪洛渡双曲拱坝坝身共布置7个表孔,8个深孔,以及10个导流底孔。其中深孔孔口尺寸为6m×6．7m,泄水水头高105m,深孔出口处闸墩最大悬臂长达24．87m,闸墩最小厚度为3．5m,支撑大梁尺寸为8．0m×7．0m×5．0m（长×宽×高）,另外出口处弧门推力巨大,单孔弧门推力最高达82857kN,其应力应变状态极为复杂。采用三维有限元法对溪洛渡拱坝建立精细整体模型,对深孔部位进行应力分析研究。分析表明：溪洛渡拱坝闸墩预应力吨位和布置合理,表现在深孔孔口应力在进口段、孔身以及出口段可以满足设计应力要求;对于工况三（正常蓄水＋温降＋弧门挡水）大坝运行时,支铰大梁和闸墩下游端部出现拉应力最大极值,拉应力分别为3．0MPa和2．6MPa,但是分布范围有限,可以通过适当配筋满足设计要求。另外,文中还与二滩拱坝中孔孔口应力进行了类比分析,结果表明溪洛渡深孔孔口应力与二滩中孔类似,孔口角缘压应力存在偏压现象,但由于溪洛渡拱坝孔口周围温降荷载小,使得溪洛渡孔口内壁拉应力极值小于二滩。     

溪源水库砌石拱坝结构强度分析

该文采用ANSYS有限元软件建立溪源水库砌石拱坝三维模型,考虑拱坝分层浇筑自重、闸门和启闭房重量、淤沙压力、浪压力、温度作用及各工况水位,计算分析拱坝应力分布规律;在此基础上,利用ANSYS-APDL二次开发设计语言编制等效应力计算程序,消除局部应力集中影响,得到坝体等效应力值。计算结果表明:与坝基接触的坝体、溢洪道孔口周边局部坝体出现应力集中效应,经等效处理后,坝体最大主拉压应力均小于设计规范容许应力值,砌石拱坝的应力状态满足设计应力控制标准要求。     

预应力锚固闸墩有限元分析研究

应用大型通用有限元软件ANSYS,对某工程拱坝底孔的外伸悬臂式预应力闸墩进行了三维有限元计算,通过与无预应力闸墩结构对比,分析了由于上下游悬臂和闸墩预应力锚索的布置对坝体应力的影响,表明上、下游悬臂对坝体泄水孔进、出口侧壁应力影响较大,预应力的施加改善了闸墩和大梁的应力状态,但对预留竖井周围的应力分布影响较大。     

拱坝坝体及孔口应力有限元仿真分析

结合工程实例介绍用有限元软件(ANSYS)计算坝顶设有泄洪孔的拱坝应力过程,分析在坝顶开设孔口后对拱坝应力和变形的影响。结果表明,坝体的应力和变形均符合有限元计算的一般规律,能够反映拱坝的实际应力分布情况。用有限元软件(AN-SYS)进行拱坝应力计算可节约时间,提高工作效率,在设计中有较大的应用价值。     

大岗山拱坝泄洪深孔配筋设计研究

拱坝常用的泄洪深孔承受的荷载大,孔口区域结构应力影响因素多且关系复杂,需在孔口周围适当配筋改善孔口结构的应力状态,确保大坝施工及运行期安全。以大岗山水电站拱坝为例,建立了三维线弹性有限元应力分析模型。在孔口应力有限元分析基础上,采用子模型法对深孔配筋进行精细模拟计算,依据计算结果进行了深孔孔口配筋设计。通过与类似工程的对比分析,表明所采用的计算方法是合理的。     

基于预应力实测资料的闸墩结构安全评估研究

针对闸墩中孔周边区域应力分布复杂的问题,进行三维有限元分析。为准确评估中孔闸墩结构运行期的安全性,根据整体拱坝模型计算结果,运用子模型方法,获取各种工况下中孔闸墩结构的局部边界条件,基于锚索测力计实测数据,建立考虑时效、外界温度及上游水位波动等影响的预应力回归模型。在此基础上,采用三维非线性有限元分析方法对西南某碾压混凝土拱坝中孔闸墩结构进行全面安全评价。计算结果表明:当前工作状态下,闸墩结构应力分布规律与设计状态基本相同,颈部最大法向应力为1.27 MPa,出现在左中孔右边墙位置,小于允许拉应力1.54 MPa,满足闸墩抗裂要求。     

基于单弹簧联结单元法的白鹤滩拱坝孔口配筋非线性有限元分析

采用单弹簧联结单元法及混凝土四参数损伤模型,对施工期工况下白鹤滩拱坝的6~#底孔结构进行了钢筋混凝土三维非线性有限元计算,分析了配筋对孔口结构应力状态的影响,以及配筋后混凝土的损伤情况、钢筋应力分布及裂缝开展宽度等。结果表明,加入钢筋对该孔口大部分区域的混凝土应力影响不大,但会使大梁、下游闸墩等拉应力较大部位的应力状态有所改善;该孔口中仅在大梁与闸墩结合处发生轻微损伤,加入钢筋能在一定程度上限制损伤的增大和扩展;6~#底孔中钢筋应力不大,裂缝开展宽度满足规范要求。     

白鹤滩拱坝底孔应力分析及配筋设计研究

高拱坝孔口周围应力分布复杂,需适当配筋改善孔口结构的受力状态,保证拱坝的安全运行。以白鹤滩拱坝3~#底孔为例,首先对施工期工况下孔口结构进行三维有限元计算,分析孔口周围的应力分布规律和产生机理,然后依据应力图形法对孔口进行配筋设计,最后采用钢筋混凝土有限元法对完成配筋的孔口进行非线性分析。结果表明:在坝体自重的作用下,混凝土泊松比效应是引起孔口顶、底板出现顺河向拉应力的主要原因;钢筋整体应力不高,配筋设计方案有较大的安全裕度,应力图形法偏于保守。但出于安全考虑,仍应采用应力图形法进行配筋设计。     

拱坝坝身泄水深孔悬臂结构研究

由于拱坝坝身泄水深孔的上游进口平台和下游闸墩及鼻坎结构均需由坝体基本体型以外的悬臂结构来支撑,因此有必要对坝身泄水深孔悬臂结构进行研究。本文以实际工程深孔悬臂结构基本体型为基础,利用三维有限元法研究深孔上、下游悬臂结构的应力状况,对比分析悬臂结构对深孔自身结构及坝体结构的影响规律。结果表明,坝身泄水孔上下游悬臂结构的存在,使得深孔顶、底板流道受压,流道侧壁受拉,坝体上游面悬臂结构绝大部分受压,下游面闸室边墙与坝面接触部位拉应力较集中。     

子模型法在拱坝泄水底孔应力分析中的应用

应用有限元子模型法对某工程高水头薄拱坝泄水底孔进行了三维有限元计算,分析了底孔有压段的孔口应力及上、下游悬臂结构的应力状态。结果表明上游悬臂和坝体交接处底孔侧壁部位顺水流向拉应力较大,而传统的平面有限元法计算拱坝泄水孔口的应力时,认为顺水流向的应力比较小;又通过多方案的计算,对不同模型计算结果的差异进行了分析。相对于传统计算方法,用子模型法对高水头薄拱坝泄水孔口进行有限元分析,可以大大降低计算工作量,减少计算所花费的时间,并有利于提高计算的精度。更多还原     

混凝土重力坝泄洪孔底板有限元分析研究

混凝土坝常用泄洪方式为坝身孔口泄洪,该方式对结构整体性造成影响,应力集中也给坝体安全运行带来一定压力。本文结合实际重力坝工程,建立泄洪底孔底板及侧壁的三维有限元模型,计算不同工况下的结构应力变形结果,分析其分布变化规律,成果可为同类工程稳定性分析提供一定指导意义。     

旭龙水电站泄洪消能设计研究

为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱水垫塘消能方案。研究表明：合适的坝身孔口布置体型可保障泄洪消能安全与减轻岸坡泄洪雾化,反拱水垫塘安全性和经济性较好,孔口结构对坝体整体极限抗震性能无影响,高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪是可行的。研究成果可为类似工程泄洪消能建筑物设计提供参考。