达开水电站复合土工膜心墙堆石坝设计

本文系统介绍达开水电站复合土工膜心墙堆石坝的设计,以及深厚软弱土地基的加固处理措施。     

复合土工膜防渗心墙堆石坝的设计与施工

以新疆呼图壁河青年渠首改造工程上坝坝体应用厚度0.5 mmPE复合土工膜（200 g/m2PE0.50 mm/200 g/m2）,两侧各置50 cm厚中粗砂保护层为结构的土工膜垂直心墙防渗体的工程实践为背景,阐述了工程前期模型试验研究、工程设计以及工程施工可操作性三者的依赖关系;介绍了土工膜心墙防渗体埋置施工技术及施工管理和质量控制等方面的经验与体会。     

不同坝高对复合土工膜防渗斜墙应力变形的影响

根据复合土工膜防渗体应用于土石坝时的防渗特点,结合工程实例,采用三维有限元方法对坝体和复合土工膜进行了数值模拟,分析了不同坝高条件下对土工膜防渗斜墙应力变形的影响。结果表明:与低土石坝应用复合土工膜防渗的情况相比,随着坝高的增大,复合土工膜不仅在坝顶锚固区处的应力应变较大,而且两岸锚固处的应力应变也随着坝高的增大而增大,在两岸坡脚锚固端处应力应变达到最大,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

Atay水电站复合土工膜心墙堆石坝设计与施工

柬埔寨Atay水电站工程坝址两岸相对平缓、覆盖层深厚,为避免大开挖并减少混凝土工程量,设计采用两岸接头堆石坝+河床重力坝的布置形式,从而节约投资。介绍了复合土工膜心墙堆石坝的设计与施工方法,工程经过近4年的正常运行检验,证明复合土工膜心墙堆石坝的防渗效果是好的,防渗心墙与混凝土坝的连接设计是可靠的。     

复合土工膜心墙与斜墙高土石坝应力应变研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和抗水力劈裂性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。为了研究复合土工膜高土石坝的应力应变特性,以一座坝高127.5 m的复合土工膜高土石坝为例,基于有限元计算方法,采用邓肯张E-B模型,分析和计算竣工期及渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝壳料堆石体应力和应变、坝壳料堆石体变形以及大坝渗流量,得出复合土工膜心墙式和斜墙式高土石坝的应力变形特性,并对是否发生水力劈裂进行判断。算例表明复合土工膜对降低坝体浸润线,减小坝体孔隙水压力均有显著作用,堆石体的应力应变有了一定的改善,且不会发生水力劈裂等不利问题。     

不同坝坡对复合土工膜防渗斜墙应力变形的影响

随着复合土工膜这种新型材料的不断发展,复合土工膜应用于土石坝防渗的工程也日趋增多,本文结合三维有限元方法对一复合土工膜防渗土石坝进行了数值仿真计算,分析了不同坝坡条件下对复合土工膜防渗斜墙应力变形的影响。结果表明,复合土工膜应用于不同坝坡条件下的土石坝工程中,随着土石坝坝坡的逐渐变陡,复合土工膜所受到的应力应变在逐渐增大,通过对高坝的模拟,验证了复合土工膜应用在高坝条件下变化坝坡的可行性,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

柬埔寨斯登沃代一级电站复合土工膜心墙堆石坝设计与施工

柬埔寨斯登沃代一级电站工程是与柬埔寨王国政府签订的BOT项目,从充分利用当地材料并为业主实现最大的经济效益出发,在满足工程功能的前提下,将左右岸接头坝由原混凝土重力坝优化为复合土工膜心墙堆石坝。阐述了接头坝复合土工膜心墙的结构特点及施工要点。     

面板堆石坝应力变形分析

采用双屈服面弹塑性模型对大坳水库面板堆石坝进行变形和应力计算,得到了自施工以来坝体变形及应力规律。大坳水库现已运行多年,积累了一定的实测资料,以沉降量为例,计算结果与实测资料对比相差不大,说明计算结果能够反映大坝实际运行状况。因此,通过计算来分析大坝状态是可行的。     

小浪底斜心墙堆石坝的有效应力分析

采用非线性有限元模型，对黄河小浪底斜心墙堆石坝的最终设计断面在施工和蓄水过程中的应力和变形状态进行了分析，主混凝土防渗墙采用梁单元模拟，并在砂砾石与混凝土防渗墙以及粘土与混凝土防渗墙间设置接触面单元。上游旋喷混凝土防渗墙采用普通实体单元进行模拟。结果表明，上游旋喷混凝土防渗墙中的应力不超过１１ＭＰａ，不会有强度问题，而对于主混凝土防渗墙，由于在施工期和蓄水淤积期均承受较大的应的力，因此该防渗墙的设     

基于有限元仿真面板坝脱空分析

文中采用非线性有限元分析方法,并运用沈珠江模型作为堆石体本构模型对面板堆石坝坝体及面板做应力和变形计算。在静力计算的基础上,选择容易产生脱空的区域进行模拟脱空,主要运用隐单元方法来进行脱空问题研究,对面板的挠度和应力与面板坝的一般规律比较并做一定的分析,来论证利用有限元仿真模拟坝体脱空是一种有效的途径。     

面板堆石坝堆石材料力学参数反演分析

本文利用非线性有限元分析程序对两江水电站混凝土面板堆石坝原型观测资料进行分析,并将分析结果与大坝原型观测资料进行对比,通过反演分析给出两江面板堆石坝的力学参数.     

坝肩岩体地震残余变形对小湾拱坝安全影响

用有限元模拟拱坝坝体、非连续接触单元模拟坝肩，计算了在设计地震荷载作用下小湾拱坝坝肩残余位移和坝体应力。以拉应力达到坝体混凝土抗拉强度为控制标准，得出坝肩岩体的动力稳定安全系数。计算结果表明，小湾拱坝坝肩仍具有一定的安全度。     

强震作用下苏家河口面板堆石坝动力响应

为了分析苏家河口面板堆石坝坝体在强震作用下的安全性能,建立了面板堆石坝的整体三维有限元模型和面板、趾板子模型,采用Hardin-Drnevich本构模型,对坝体在强震作用下的动力响应规律进行了详细分析。结果表明,在0.38g的强震作用下,面板堆石坝的加速度、动位移、动应力以及垂直缝和周边缝的动变形分布符合一般规律,未发现有特殊不利的现象,整体上满足抗震要求,但是坝体顶部振动的"鞭梢"效应比较明显,在3/4坝高以上坝顶区域以及靠近下游坡面处存在较小的拉应力区域。建议加强3/4坝高以上区域面板、坝顶及下游护坡的抗震工程措施,以保证大坝在强震下的安全。     

基于 ABAQUS的面板砂砾石坝三维动力有限元分析

建立了新的有限元分析方法,为准确合理地进行面板砂砾石石坝的三维动力有限元分析提供参考。在对砂砾石料的动力本构模型及其分析方法进行分析与选择的基础上,利用ABAQUS软件实现砂砾石的动力等效线性粘弹性模型,对一座已建成的高面板砂砾石坝进行了地震响应分析,重点分析大坝的反应加速度、动位移和残余变形等动力反应情况。结果表明:坝体在地震作用下的响应不强烈,但在顺河向地震作用下坝顶出现鞭梢效应,需采取相应的抗震工程措施。     

地震荷载作用下大坝系统的非线性动力损伤分析

本文在连续损伤力学理论基础上,把非线性动力损伤的概念引入岩石类介质的本构模型,分别提出岩石类材料的脆性动力损伤和粘弹塑性动力损伤破坏模型。同时,将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr-Coulomb破坏准则,用于分析在渗流压力、损伤发展、孔隙率演化和动应力共同作用下堤坝及岩基系统的非线性地震动力损伤,建立了相应的二维有限元动力损伤数值分析模型,并应用于地震荷载作用下的龙滩混凝土重力坝及其岩基的破坏过程分析,分析结果可作为大坝的安全性评估的依据。     

Surrounding rock deformation analysis of underground caverns with multi-body finite element method

Discontinuous deformation problems are common in rock engineering.Numerical analysis methods based on system models of the discrete body can better solve these problems.One of the most effective solutions is discontinuous deformation analysis (DDA) method,but the DDA method brings about rock embedding problems when it uses the strain assumption in elastic deformation and adopts virtual springs to simulate the contact problems.The multi-body finite element method (FEM)proposed in this paper can solve the problems of contact and deformation of blocks very well because it integrates the FEM and multi-body system dynamics theory.It is therefore a complete method for solving discontinuous deformation problems through balance equations of the contact surface and for simulating the displacement of whole blocks.In this study,this method was successfully used for deformation analysis of underground caverns in stratified rock.The simulation results indicate that the multi-body FEM can show contact forces and the stress states on contact surfaces better than DDA,and that the results calculated with the multi-body FEM are more consistent with engineering practice than those calculated with DDA method.     

溢流面板堆石坝泄槽底板稳定及结构应力分析

基于推导的泄槽底板抗滑稳定安全系数计算式,运用正交设计的直观分析法进行底板稳定性敏感性分析,结果表明阻滑板长度、底板长度和溢流平均速度是影响底板稳定的重要因素。从底板的抗滑稳定角度,分析及计算底板最大允许流速范围为15.33⁴0.67m/s。最后以实际工程为例,分析了泄槽底板在单一阻滑板加固作用下的抗滑稳定性以及阻滑板与底板的应力。     

全因子试验设计的土坝变形参数全局敏感性分析

为更加细致地研究均质土坝变形参数的敏感性,以甘肃省某均质土坝为例,研究邓肯-张E-B模型参数及坝料密度对于大坝变形的全局敏感性。借助Plackett-Burman试验设计对均质土坝变形参数的显著性进行初步研究,筛选出明显显著的参数。以R_f、φ₀、ρ和Δφ 4个参数为因子,以大坝竖向位移、向下游水平位移和向上游水平位移为试验指标,建立两水平4因子的全因子试验设计(full factorial design of experiments),并对各因子进行主效应分析、交互效应分析和方差分析,绘制交互效应的等值线图和响应曲面图,得到影响均质土坝变形的显著参数及组合。研究表明：R_f、φ₀和ρ为对均质土坝变形最为显著的参数,而ρ×R_f、φ₀×R_f为均质土坝变形参数研究中不可忽略的二阶交互效应组合。