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拱坝设计计算的几个问题

讨论了有限单元—等效应力法在拱坝设计中的应  (本文共5页) 阅读全文>>

武汉大学
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普定碾压混凝土拱坝反馈仿真研究

普定水电站位于贵州省乌江上游三岔河上,拦河大坝是中国第一座、也是当时世界最高的碾压混凝土拱坝,属等厚拱圈、变半径变中心角拱坝。施工期间,坝体和坝基埋设了大量的观测仪器设备。大坝的原型观测项目有应力应变观测、温度观测、渗流观测、接缝观测和裂缝观测。根据贵阳院的施工记录,共有190个观测点,其中116个一直工作良好。温度观测表明,设计阶段的温度计算结果与实测大体接近。但是,大坝运行6年后,1999年发现49条裂缝,其中两条裂缝上下游贯穿,导致轻微渗漏。根据“七五”重点科技攻关成果,该拱坝不会出现裂缝。即使出现裂缝,也应首先在诱导缝开裂。显然,原研究成果与实际不符。所以,深入研究裂缝产生的原因进而对诱导缝进行合理布设是有意义的。本论文的主要研究成果如下:1)对ANSYS软件相关功能进行了整合,从而可以使之用于碾压混凝土拱坝施工和运行全过程的不稳定温度场和应力场仿真分析。2)对影响坝体温度场的一些因素做了敏感性分析。3)根据普定拱坝实际...  (本文共200页) 本文目录 | 阅读全文>>

河海大学
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高拱坝结构稳定转异和体形优化分析理论和方法

拱坝结构稳定是坝体、岩体及其交界面三者的整体稳定,内容包括拱座稳定、上滑稳定和坝体结构稳定等,是拱坝设计与研究的重要课题之一。由于我国高拱坝建设的兴起,以及拱坝体形优化设计使坝体的厚度更薄,拱坝部分区域已接近薄壳结构,可能导致坝体结构失稳的发生。以往坝工界对坝体应力研究较多,对拱座稳定和上滑失稳研究也较多,而对坝体结构稳定则少有研究。围绕目前高拱坝建设中的热点和重点问题,结合973计划课题:多因素相互作用下地质工程系统的整体稳定性研究(编号 2002CB412707),重点研究高拱坝的稳定转异以及体形优化,现将主要内容归纳如下:本文提出基于拱梁分载法的拱坝稳定分析方法,即在拱梁分载法的基础上,分别分析拱圈和悬臂梁的稳定,建立相应的稳定计算公式,统一坝体结构稳定和应力计算方法。利用该法研究表明:坝体结构失稳的控制拱圈一般在拱顶,悬臂梁的稳定性高于水平拱圈。在对国内外众多高薄拱坝的几何参数进行统计分析基础上,建立空间稳定分析的典型拱...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

三峡三期碾压混凝土拱围堰方案研究

根据导师张仲卿教授提出的三峡三期碾压混凝土拱围堰方案,本文在以往研究内容基础上,对拱围堰结构体系进行了全面、系统地计算分析。分析中采用通用三维非线性有限元软件ANSYS,从结构静力分析、稳定分析、模态分析、反应谱分析、时程分析、温度场和温度应力仿真分析等角度,对方案进行了研究,然后对结构体型进行了优化分析,使方案进一步完善。结合以往所做的研究工作,本文主要开展了以下几个方面的研究:1.对结构在静荷载下的基本荷载组合进行应力场和位移场分析,并从结构点抗滑安全系数和抗滑稳定安全系数方面,对围堰结构体系稳定性进行研究,全面论证结构在静载下的承载性态。2.对结构破坏机理进行研究,分析结构的水压超载破坏渐近过程和超载安全系数,进一步确定结构的安全储备。3.对结构的模态进行分析研究,在此基础上进行了结构的反应谱分析和时程分析。反应谱分析不仅对地震效应进行单独分析研究,而且将地震效应与自重、水压、温降等静力荷载效应同时考虑,得出更加符合实际的...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国水利水电科学研究院
中国水利水电科学研究院

施工过程及底缝对高拱坝的影响研究

自重和水荷载是影响拱坝应力的主要因素,计算分析中准确合理地模拟这两种荷载对拱坝,尤其是高拱坝的应力分析十分重要。在目前分析拱坝应力的方法中,结构力学法大都认为坝体自重全部作用在梁上:在用有限单元法分析时,大多将自重一次整体作用在坝体上。实际上,高拱坝在施工过程中是通过分期分块浇筑并逐层接缝灌浆进而逐步形成坝体整体的,而在这过程中拱坝的承载结构在不断变化,荷载施加方式的不同势必对拱坝应力带来影响,因此研究施工过程对拱坝应力的影响十分重要。拱坝坝踵开裂是坝工界比较关心的一个热点问题。拱坝在常规荷载作用下,在坝踵附近会出现较大的梁向拉应力而导致坝踵开裂。工程上一般采取设置底缝或周边缝的方法来达到消除这个部位拉应力的目的。本文首先研究了横缝和底缝开合的非线性模拟方法,结合我国当前建设的最高拱坝——小湾拱坝开展了接触单元刚度对分析结果的影响的研究,确立了针对小湾拱坝的合理的缝面刚度取值范围。然后结合小湾拱坝,进行了如下研究:1) 网格剖分...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

河海大学
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混凝土拱坝的强度计算与极限荷载分析

应力分析方法、材料强度理论、安全指标与设计准则是结构强度设计与计算理论的主要内容。在混凝土拱坝强度设计与计算方面,随着拱坝高度的不断增加,传统的强度设计理论已无法满足工程实际的需要。本文结合工程实际,在拱坝有限元应力分析方法与强度设计准则、多轴应力强度安全计算、拱坝极限荷载分析理论和方法等方面开展研究。引入“分析设计法”中关于应力分类和等效线性化的概念,进一步阐述了有限元等效应力法的原理。通过对5座国内已建成的运行良好的具有代表性的拱坝进行的有限元等效应力分析,研究提出了基于有限元等效应力法的拱坝强度设计准则,准则既保留了规范中关于压应力的强度准则和控制标准,又科学地修正了拉应力强度准则,在容许拉应力的基础上,增加了上下游拉压应力比的指标,解决了单纯的容许拉应力标准无法适用于高拱坝的难题。分析总结了目前采用的各种点安全系数的定义方式及其相互关系,利用失效点和安全距离的概念,提出了具有明确几何、物理意义,适合于各种加载条件、应力状...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>