拱坝拉应力控制指标的探讨

以溪洛渡双曲拱坝为研究对象,研究其在水压和自重荷载组合下拉应力控制指标。并针对目前拱坝设计规范中拉应力控制指标的局限性,提出了一种思路:通过调整拱坝不同荷载组合中的可变荷载,求解满足开裂控制范围要求的最大值,用此荷载求解弹性状态下的有限元等效应力,对已建和在建拱坝进行一系列分析后可得到不同拱坝的有限元等效应力容许值,对其进行统计分析从而建立具有普遍意义的拱坝不同荷载组合下的拉应力控制标准。     

碗米坡预应力闸墩三维有限元分析

应用三维有限元数值分析方法对坝基、坝体、闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行应力和变形计算。研究结果表明，预应力闸墩具有整体稳定性，在各种荷载的组合效应下整个墩体的变形和应力分布满足设计要求。     

宽尾墩体型对高拱坝表孔最大压力的影响

宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大壁面压力,在一定程度上增加了结构设计难度,为探究表孔壁面最大压力与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算方法研究了宽尾墩收缩比、收缩率等体型参数对高拱坝表孔流道中心线及侧墙最大压力的影响。结果表明,堰面中线与侧墙最大压力均随收缩率的增大而增大,随收缩比的增大而减小;并推出表孔流道中线及侧墙最大压力与收缩率、收缩比之间的定量计算公式,从而为表孔宽尾墩的结构设计提供参考。     

宽尾墩体型对高拱坝表孔最大水深的影响

宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大流道水深,从而一定程度上增大工程量,同时过高的边墙也会增大结构设计难度。为探究表孔最大水深与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算的方法,分析宽尾墩收缩比、收缩率、堰面俯角等体型参数对高拱坝表孔最大水深的影响。结果表明,表孔最大水深随着收缩比的增大而显著减小,而收缩率的影响则相对较小;得出了表孔流道最大水深与宽尾墩体型参数之间的定量计算式,并提出了一个综合影响系数k来判别急流冲击波交汇点位置,可为表孔宽尾墩的结构设计提供参考。     

大顶子山溢流坝长闸墩温度应力仿真计算分析

应用非稳定温度场和温度应力场仿真程序ANSYS对闸墩的温度应力进行了模拟分析,从材料、温度控制、施工方法和养护等方面采取措施,以降低混凝土的内外温差、防止混凝土外表面因温度变化太快而产生裂缝,具有工程实际意义。     

青龙RCC拱坝封拱温度对拉应力的影响

青龙RCC拱坝在施工过程中多次调整封拱温度,针对不同的封拱温度方案,利用ANSYS有限元软件计算了温降工况下坝体的应力,并编写APDL程序导出了各方案下上、下游面两拱端及拱冠的等效应力,分析了拉应力的分布规律。结果表明,不同封拱温度方案下青龙拱坝坝体拉应力分布差距较大,当局部高程坝体的实际封拱温度高于设计值时,坝体的拉应力分布范围较设计工况有所扩大,应力值增大;在高温季节施工时,若不采取温控措施,坝体会产生过高的拉应力而影响安全。     

表孔闸墩颈部钢筋混凝土非线性有限元分析

针对闸门承担大推力会使闸墩颈部产生明显的应力集中问题,采用单弹簧联结单元模拟钢筋混凝土的粘结滑移作用,同时引入混凝土四参数损伤模型模拟混凝土的非线性特性,对运行期短暂工况下某重力坝#5表孔闸墩颈部进行钢筋混凝土三维非线性有限元计算,分析了钢筋的作用效果。结果表明,钢筋可在一定程度上减轻损伤程度并限制损伤范围,使局部混凝土的受力状态得到改善;闸墩颈部的钢筋总体应力水平不高,裂缝开展宽度较小。最后调整配筋方案,计算结果说明在满足构造要求的前提下,适当减小配筋量是可行的。     

燕山水库泄洪闸预应力闸墩设计

针对预应力闸墩的拉锚系数普遍较高造成工程造价偏高,以燕山水库为例分别采用结构力学法与三维有限元法计算最大应力.结果表明,两种方法均满足规范要求,锚块内开槽造成应力集中,需慎重对待.     

白鹤滩拱坝~#3底孔顺河向拉应力成因分析

以白鹤滩拱坝#3底孔为例,先采用子模型法分析施工期工况下孔口的应力分布情况;再从荷载作用和结构形式角度对孔口顶、底板顺河向拉应力的产生原因进行了三维有限元分析;最后,采用复变函数理论求出孔口附近顺河向应力的解析解,分析其拉应力产生的原因。结果表明,泊松比效应是产生孔口顺河向拉应力的主要原因;上游悬臂结构是产生孔口顺河向拉应力的次要原因;弹性状态下配置钢筋对顺河向拉应力大小无明显影响。     

施工过程对小湾高拱坝运行期应力状态的影响

采用三维有限元方法对小湾高拱坝多种工况下的坝体应力变形进行了仿真计算,计算中考虑了封拱灌浆过程及水库分期蓄水过程对坝体应力的影响。计算结果表明,施工过程对坝体运行期应力有显著影响,给出了仿真计算荷载步数目,为类似工程的拱坝应力分析提供了参考依据。     

江坪河水电站溢洪道闸墩选型与预应力水平分析

采用三维有限元方法对江坪河水电站控制段闸墩结构的选型进行了比较探讨,并对不同预应力值的闸墩力学性能做了对比分析,提出了合理的顸应力取值,依此对不同荷载工况下预应力闸墩结构位移和应力进行了计算并做了安全性评价.结果表明,选取的预应力闸墩结构具有整体稳定性,在各种荷载组合效应下墩体的变形和应力分布满足工程及规范<水工混凝土结构设计规范>要求.     

基于子模型法的双台子河闸闸墩受寒潮作用的热—应力耦合分析

在仿真计算寒潮作用下闸墩的温度应力时,划分网格的粗细对整体模型模拟结果的精度和计算工作量具有重要影响。对此,应用ANSYS软件,基于子模型法运用APDL语言编制仿真程序进行寒潮作用下的闸墩热-应力耦合分析,以提高仿真计算的精度,减少计算机负荷。在双台子河闸工程实例分析中,闸墩拆模后第105d时由于寒潮作用及底板约束产生的温度应力导致闸墩表面开裂,表明越冬期间混凝土未采取保温措施是造成闸墩开裂的直接原因。     

白水江三级水电站泄洪闸预应力闸墩设计

针对白水江三级水电站泄洪闸工作弧门承受水推力较大、闸墩布筋困难,采用预应力闸墩技术设计,提出了优化闸墩预应力锚索布置、张拉力锚固体系选择,并应用三维有限元法对三种工况下预应力分布进行计算分析.结果表明,该法合理可行,成功解决了弧门工作时产生的巨大推力,并可指导预应力闸墩设计.     

高闸墩及其上部附属结构地震响应分析

鉴于我国对上部附属结构抗震研究较少,规范中也未专门提及,由此导致设计人员进行等效静力计算时带有一定的随意性和经验性。借助有限元软件ADINA,利用动力时程分析法计算了西北地区某水电站的闸墩和框架结构,并通过各结构的动力特性和不同工况下的响应特点,探讨了地震作用下结构之间的耦联作用。结果表明,在地震作用时,质量和刚度沿竖向均存在明显突变的高闸墩和框架结构易产生类鞭梢效应的结构破坏,设计时应引起格外重视。     

基于断裂力学的高拱坝底缝稳定性分析

采用三维断裂有限元及三维K判据分析了小湾高拱坝底缝扩展的稳定性.结果表明,该缝基本稳定,但中间坝段的底缝深度需作调整,以提高安全度.     

等效应力法在天花板双曲拱坝应力分析中的应用

针对天花板碾压混凝土拱坝应力集中问题,基于拱坝设计规范,对计算结果进行等效应力处理,研究了拱坝等效应力计算方法、编制了相关计算程序,根据天花板双曲拱坝的构造和受力特点构建了三维有限元数值仿真模型,并采用ADINA软件进行应力计算。结果表明,较好解决了天花板拱坝局部应力集中问题,为工程设计提供了参考依据。     

宝鸡峡渠首Ⅱ坝段闸墩裂缝分析与处理

通过对宝鸡峡水利水电工程闸墩裂缝产生原因分析及处理 ,提出了相应条件下防裂和裂缝处理的措施 ,为以后工程提供借鉴     

喜河水电站左中孔预应力闸墩设计

喜河水电站单宽流量较大,孔口尺寸相应较大,使得表孔弧门推力较大,又由于左中孔坝段右边墩较薄,受不平衡水推力作用,根据规范要求,其边墩需采用预应力结构才能满足较大弧门推力要求。并经多种方案的计算分析,边墩尾部的锚块采用具有颈缩结构的预应力锚块型式。预应力主锚束采用平行布置方式,次锚束采用水平布置方式,有效改善了闸墩颈部受力状态。     

高拱坝破坏分析研究综述

综述了混凝土拱坝破坏过程中的研究进展,评述了各种研究方法和模型的优点与不足,同时给出了未来拱坝破坏分析重点研究的方向。     

高拱坝施工期温控参数敏感性分析

在混凝土高拱坝浇筑过程中,影响坝体施工期温度场及温度应力的因素有很多,因此选用适当的浇筑方案对于节约工程成本及提高坝体安全性有着重要意义。以孟底沟水电站工程为例,选用多种施工方案,并利用三维有限元方法进行仿真分析,分析了浇筑季节、浇筑层厚、间歇时间及浇筑温度等因素对坝体施工期的敏感性。结果表明,低温季节浇筑、在防止热量倒灌的前提下尽量减小浇筑层厚度、缩短间歇时间、降低浇筑温度有助于降低温度应力,提高坝体安全性。