重力坝的三维仿真分析

ANSYS用来模拟重力坝的力学模型具有强大优势,可以对重力坝的稳定性和应力状态进行分析计算。在计算中可以考虑水压力,淤泥压力,温度场,渗流场,重力场等的作用,还可以模拟混凝土裂缝的形成和发展过程。本文通过在简化三维重力坝模型施加水压力,重力场以及扬压力后,对模型进行三维仿真分析,得出坝体的应力应变变形结果,对实际工程的建设具有一定的现实意义。     

黄登重力坝抗震安全评估

重力坝由于安全可靠,耐久性能好被广泛应用。本文采用Ansys有限元软件对黄登重力坝整体坝段群进行了三维有限元分析。在得到整体坝群的自振频率后,进行了静力与地震动谱叠加作用分析.着重研究了坝段群的关键部位的应力与坝踵拉应力深度对帷幕影响。通过分析可知:坝体的主拉应力主要为坝体8#~11#坝段闸墩和下游挡水墙部位;坝体最大顺河向应力自上部到底部逐渐由拉应力变为压应力。     

基于ANSYS的碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析

混凝土重力坝的抗震稳定性是衡量大坝是否安全的重要指标,通过对云南省某水电站重力坝进行三维有限元静力分析,并在此基础上分析在强地震作用下坝体的抗震稳定性。本文采用时程分析法与反应谱法分别计算出坝体结构的动力响应规律,分析坝体的自振特性,获取自振频率、自振周期及结构阵型,以此找出坝体结构薄弱位置,提出可行加固意见,保证大坝安全运行。     

浆砌石重力坝应力分析研究

浆砌石重力坝在世界坝工历史上悠久,是重要的坝型之一。基于工程实际,以石河水库浆砌石重力坝为依托,运用有限单元法,分析了其坝体应力分布状况,不仅为石河水库的除险加固提供了理论依据,而且也为同类工程的修建和维护提供技术储备和推广应用。     

重力坝坝基稳定的联合分析法

坝基稳定分析是重力坝的一项重要研究内容。利用有限元方法分析坝体和坝基的应力与稳定,是近年来水工计算的重要发展。本文利用有限元法计算出的应力结果,联合刚体极限平衡法,分析坝基抗滑稳定性。工程算例的结果表明,联合分析法能充分利用有限元法的计算结果,得出坝基抗滑稳定的安全系数,能够较好评价重力坝坝基的稳定安全性。     

混凝土重力坝地震开裂区域模拟探索

混凝土重力坝坝体因温度、受力、地震诱发等情况造成坝体开裂是重力坝最终失稳的重要原因之一,模拟大坝开裂情况和相应的开裂裂缝加固处理对大坝抗震稳定分析至关重要。本文根据实际工程项目检测出的重力坝开裂复杂性。首先,采用损伤——断裂耦合模型探索出坝体可能的开裂位置分布特性,然后在可能开裂位置设置微小的裂缝,加载模拟计算分析后探索出坝体开裂的趋势,开裂深度和裂缝扩展形态,得出在损伤或有裂缝存在情况下的坝体工作性态,分析得出坝体损伤破坏机理。最后根据坝体损伤情况模拟裂缝加固处理方案,归纳加固处理结果与无加固情况、坝体运行规范等进行对比分析,得出坝体裂缝加固的一般规律,指导本次工程项目的进行,同时希望模拟分析得出的结论对实际工程有一定的指导意义。     

基于超高韧性水泥复合材料的重力坝抗震措施效果研究

控制混凝土结构开裂是保障重力坝性能的重要研究内容。本文提出一种采用新型的超高韧性水泥基复合材料加固坝体抗震关键部位的加固方案。以Koyna重力坝作为研究对象,对比分析了坝体加固前后的位移响应,并得到了坝体采用加固方案后关键时刻的损伤云图。通过研究得出:本文提出的新型加固方案可以减小了坝体开裂宽度及深度,并提高了大坝的整体抗震性能。     

覆盖层面板堆石坝三维有限元数值模拟

采用非线性有限元分析方法建立了坝体和坝基的三维有限元模型,对深厚覆盖层上面板堆石坝的应力变形的进行仿真模拟。结合具体工程实例,采用Duncan E-B本构模型建立三维有限元分析模型,得到了深覆盖层上面板堆石坝的应力变形规律。研究表明建在深厚覆盖层上的面板堆石坝,坝体的应力分布规律符合一般规律,其值均在应力合理范围之内;由覆盖层基础引起的坝体垂直沉降比较明显,最大沉降大约位于坝体中部。与修建在基岩上的常规面板堆石坝相比,深覆盖层地基上的面板堆石坝的坝体和坝基的垂直沉降、水平位移和大小主应力均有所增大。具有可压缩性的深覆盖层地基在上部坝体的自重作用下将导致坝体的建基面产生一个下凹的变形。     

基于ANSYS的某实际工程重力坝的静力分析与监测结果分析

重力坝作为主要坝型之一在人类筑坝治水历史长河中发挥着举足轻重的作用。本文采用三维有限元法分析了某重力坝施工期的变形特性,对其变形规律进行了深入分析。将有限元法和大坝变形监测结合起来,根据监测的结果跟模拟的结果进行分析,从而判断出大坝的使用现状。也模拟了大坝在校核洪水位工况下的应力,得出大坝的应力变化情况。     

施工期边坡稳定性分析中适用的强度

对目前施工期边坡稳定分析中通常采用的抗剪强度进行分析,施工期的地基土强度除应考虑施工过程的填土对地基的固结作用外,还应考虑施工期间地基土在自重条件下的固结作用,并建议采用分别考虑填土重力和地基土自重力的固结度所计算的强度。另外,采用垂直附加应力计算强度时,不符合稳定性分析的应力状态应是极限应力状态的极限状态设计原则,采用土条重力计算强度更为合理。     

考虑泥沙淤积影响的高桩码头三维有限元分析

泥沙淤积将影响高桩码头的正常使用。为掌握泥沙淤积对高桩码头基桩的影响规律,借助有限元分析方法,结构与土均按三维实体单元建模,桩土间设置接触单元考虑桩土相互作用,采用单元生死近似考虑泥沙淤积过程,岩土参数采用实测位移资料进行校准。分析结果表明,泥沙淤积引起的附加土压力将使最大弯矩出现在基桩顶部,且大部分为陆侧受拉,最危险截面出现在桩头向海的桩顶附近;对泥沙进行清淤处理后,将明显改善基桩受力状态,极大降低淤积对基桩造成的不利影响。     

江垭碾压混凝土重力坝7#坝段应力分析

根据坝体应变计的监测资料,经过一系列的计算,求得测点处的混凝土应力值。通过绘制应力过程线以及特征值统计,对各部位的混凝土应力分布态势和发展过程进行了定性和定量的分析;对测值变化规律及影响因素作了分析。通过分析认为,坝体多数测点混凝土处于受压状态,仅少数测点混凝土处于受拉状态。从应力变化过程看,坝体应力由于水压和坝体自重相互作用,多数测点应力变化速率较小,有的测点基本趋于稳定。各向应力变化比较均匀,基本上没有发生很大突变的现象,最大压应力和最大拉应力也在规范容许范围内,江垭大坝7#坝段混凝土应力状况基本正常。     

对心墙坝三维非线性有限元的浅析

以某粘土心墙坝作为计算对象,坝体填料采用邓肯——张双曲线非线性模型,利用中点增量法计算了坝体在八级加载情况下的变位和应力值,结果表明:坝体竖向位移发生在坝体中部附近,应力分布在心墙两侧接近坝基的部分最大,坝体心墙拱效应明显等等。     

组合应力作用下含腐蚀缺陷海管安全工作压力评价方法

在较高温度和压力作用下,由于土壤的摩擦阻力,海管会产生很大的轴向压力,以及由侧向屈曲引发的弯矩。因此对含腐蚀缺陷管道安全工作压力的评价,须考虑轴向压应力的影响。对目前工程界的评价方法进行对比分析,在内压和轴向压应力组合作用下,含腐蚀缺陷海管的安全压力评价方法还很不完善,尤其是复杂缺陷,目前的规范还不完全适用。通过对许用应力法安全系数的讨论和分析,基于Von Mises准则和有限元分析,提出了组合应力作用下含腐蚀缺陷海管的安全工作压力评价方法。通过该方法对某运行了近三十年的管道进行了安全工作压力的评估,同时考察了轴向压应力对安全工作压力的影响。此方法对应的轴向压应力限值和安全等级以及安全系数相关,当安全等级低时,其值和DNV-RP-F101规范值基本一致,当安全等级高时,其值比DNV-RP-F101规范值大。     

波浪引起的渗透力对泥沙起动的影响

波浪在泥沙颗粒起动中的作用主要体现在两个方面：一是波浪边界层的形成和发展;二是振荡波压力在海床中引起的渗流导致的渗透力。目前泥沙研究主要着力于第一点,而第二点尚未引起广大研究者的关注。本文基于Mei和Foda（1981）提出的边界层理论,讨论了波浪渗流引起的渗透力在底沙起动中的作用。典型海洋波浪条件下的计算结果表明,当海床饱和度低于1时,渗透力的影响将非常显著,甚至在数量级上超过上举力。由于实际海床不饱和的情况普遍存在,因此在分析波浪作用下的泥沙起动时,必须考虑渗透力的作用。     

考虑位移效应的支护结构土压力计算

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

对心墙坝三维非线性有限元的浅析

以某粘土心墙坝作为计算对象，坝体填料采用邓肯——张双曲线非线性模型，利用中点增量法计算了坝体在八级加载情况下的变位和应力值，结果表明：坝体竖向位移发生在坝体中部附近，应力分布在心墙两侧接近坝基的部分最大，坝体心墙拱效应明显等等。     

风对悬浮泥沙扩散特性影响数模研究

为探讨风对海岸工程产生悬浮泥沙的扩散特性影响,通过苍南海域海上倾倒试验实测资料验证了河口海岸地区平面二维潮流泥沙数学模型的计算参数。然后在模型中考虑风的作用,比较不同风向和风速作用下的悬浮泥沙扩散特性。研究结果表明:风会对悬浮泥沙的运动轨迹、扩散速度和扩散范围产生较大影响,且风向和风速是十分重要的影响因素。     

环抱式港区建设期泥沙回淤数值模拟研究

在淤泥质海岸建港,泥沙回淤是必须考虑的首要问题。文中应用波流共同作用下的大范围泥沙数学模型,模拟计算了连云港港徐圩港区建设期不同布置方案下的泥沙回淤情况。研究结果表明：徐圩港区在建设期的回淤中,内航道所占比重较大,主要与港区水域面积有关。因此,在环抱式港区的建设过程中,应尽可能早地实施港区内的规划围垦项目,以达到防淤减淤的目的。     

数值模拟中海床临界冲刷切应力的计算方法

针对目前计算海床临界冲刷切应力公式适用性不强的问题,文章从实测资料出发,借助于波流共同作用下的泥沙数学模型,提出了一种经过验证的计算海床临界冲刷切应力的通用性方法。该方法不需要大范围的海域泥沙实测资料,其适用性相对较强,且能在一定程度上很好的保证海床临界冲刷切应力的连续性,减少人为随意的手动调试。