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采用有限元分析法,选取秦安小湾河混凝土面板堆石坝坝体典型剖面,利用ANSYS软件建立模型和划分网格,模拟工程实际分期、分级施加荷载,在竣工期和蓄水期2种工况下进行二维有限元应力应变计算,分析了不同工况下坝体最大垂直位移和上下游最大水平位移,坝体最大大、小主应力,面板顺坡向应力及周边缝剪切、拉伸位移的情况.结果表明:垂直位移的变化不如水平位移的变化明显,坝体的应力水平均不高,周边缝的拉伸位移和剪切位移都较小,面板变形协调,坝体位移及应力应变满足安全要求.依据工程实例,此方法计算精度满足要求,方法简便、成果直观. 相似文献
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均质土坝基础混凝土防渗墙应力变形特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究均质土坝坝基、坝肩混凝土防渗墙及其与土体接触面的应力变形特性,为工程设计提供依据。【方法】结合在建的陕西榆林横山县王圪堵水库混凝土防渗墙的均质土坝工程,在研究建立应力变形计算模型及计算方案的基础上,运用三维非线性有限元法,对施工期和运行期大坝典型断面、防渗墙及其与土体接触面的应力变形特性进行分析。【结果】在施工期和运行期,局部坝段的坝基防渗墙上部及左坝肩防渗墙左半部分区域存在小范围的拉应力区,但防渗墙不产生抗拉破坏;局部坝段的坝基防渗墙上部和左坝肩防渗墙大部分区域,以及防渗墙与上、下游土体之间的接触面,均存在拉应力区及剪切破坏区。【结论】为确保大坝安全,建议在坝基混凝土防渗墙周边尤其是在防渗墙与坝体填土衔接部位,设置变形过渡层,以改善接触面的应力状况。 相似文献
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【目的】研究堆石流变效应对面板堆石坝应力变形的影响规律,为预测坝体长期变形规律及应力应变分析提供参考。【方法】结合面板堆石坝工程实际,对堆石料的流变特性、流变计算模型及其有限元计算方法进行了分析与选择,在此基础上,结合国内某高面板堆石坝工程实例,运用三维有限元法,按考虑堆石流变效应和不考虑堆石流变效应2种计算方案,分析了流变效应对大坝应力变形的影响。【结果】流变使坝体及面板的应力变形均呈现增大的趋势,相比较而言,流变对于坝体向上游水平位移的影响最大,对坝体向下游水平位移和坝体竖向位移的影响次之,对面板挠度和面板顺坡向应力的影响则较小;流变对于坝体沉降变形的影响主要发生在堆石填筑后约10个月内;流变引起的附加节点荷载随时间的延长而呈先增大后减小的变化过程,大致在堆石填筑2年以后,流变影响基本消失。【结论】在工程实际中,考虑堆石料的流变效应及其影响是必要的。 相似文献
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【目的】分析深厚覆盖层坝基防渗墙墙体与覆盖层土体之间、墙段与墙段之间存在的泥皮对防渗墙应力和变形特性的影响。【方法】以新疆叶尔羌河下坂地水利枢纽工程大坝为例,通过试验确定了夹有泥皮情况下覆盖层土体与防渗墙之间接触面的参数,在对防渗墙进行分段并考虑泥皮作用的条件下,对施工期、蓄水期以及渗透压力作用下墙体的应力和变形情况进行分析,并与不考虑泥皮时的计算结果进行了对比。【结果】当接触面的摩擦系数为0.2～0.4时,在不同接触面参数条件下,在施工期,防渗墙的最大水平位移相对于不考虑泥皮时增大了0.002m,最大竖向位移增大了0.066～0.075m,最大拉应力降低了0.62 MPa,最大压应力降低了4.64～5.31 MPa;在蓄水期,防渗墙的最大水平位移相对于不考虑泥皮时增大了0.069～0.071m,最大竖向位移增大了0.009～0.027m,最大拉应力降低了0.39～0.50MPa,最大压应力降低了4.47～4.84MPa。【结论】泥皮对防渗墙各墙段间的相对错动能发挥一定的缓冲作用,有利于改善墙体的受力状态,对防渗墙应力和变形特性的影响非常明显。 相似文献
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【目的】研究2种不同体型拱坝在基本荷载和特殊荷载组合的几种工况下,拱坝结构各个部位的受力和位移情况,为拱坝在选型期体型的确定以及大坝运行期的极限承载力和破坏机理研究提供参考依据。【方法】应用大型有限元软件ANSYS建立拱坝三维有限元模型,模拟并分析方案1和方案2不同体型坝体在各个工况下的应力应变情况,利用有限元等效应力分析方法,对计算结果进行二次计算,以消除有限元计算中出现的应力集中现象。【结果】2种不同体型坝体在工况1条件下,除第1主拉应力外,其他部位均满足基本荷载组合的拉应力控制标准,第3主压应力均满足基本荷载组合的压应力控制标准;使用等效应力法计算后,方案1左右坝肩的应力集中范围由高程1 134～1 146m变为高程1 119～1 146m。【结论】拱坝的坝体体型可以同时通过改变拱圈中心角和半径使坝体变薄,在满足坝体稳定的前提下,小圆心角薄体拱坝坝型受力状态更好,不仅能充分发挥材料的抗压性能,还能有效的减小坝体位移及拉应力区范围,可以满足工程运行需求,并符合应力控制标准的规定。 相似文献
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碾压式堆石坝沥青混凝土心墙应力位移分析 总被引：1，自引：1，他引：0
沥青混凝土心墙坝坝体结构比较简单,对骨料要求不很高,工程造价较低,受气候等条件影响较小,尤其适用于气候寒冷地区.因此沥青混凝土心墙坝在北方地区得到广泛地应用.但坝体结构设计是工程的关键,通过对大坝进行应力变形分析,可以了解沥青混凝土心墙的受力特点和安全稳定状态.本文以大石门水电站为例,通过对沥青混凝土心墙应力变形的计算,深入了解了施工期、蓄水期等不同阶段心墙的变形和受力情况,为施工、运行过程中提高沥青混凝土心墙适应坝体和地基变形的能力提供宏观上的参考和整体判断依据. 相似文献
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【目的】研究河谷宽高比对高面板堆石坝应力变形的影响规律,为实际工程中坝址选择、河谷地形对坝体应力变形的影响分析等提供理论依据。【方法】运用三维有限元法,分别进行了河谷宽高比为3.0,2.0,1.0等3种方案下的大坝应力变形计算,并在此基础上进行了各方案大坝应力变形的对比研究。【结果】随着河谷宽高比的减小,坝体的各项位移和应力以及面板的位移均呈逐渐减小趋势,而面板应力却逐渐增大;当河谷宽高比由3.0减小为2.0时,坝体应力变形最大变化率为-8.89%(坝体大主应力),面板应力变形最大变化率为22.31%(面板顺坡向压应力);当河谷宽高比由2.0减小为1.0时,坝体应力变形最大变化率为-42.75%(左右岸坝体向河谷中心位移),面板应力变形最大变化率为54.73%(面板顺坡向压应力),可见当河谷宽高比小于2.0时,坝体及面板的上述主要应力变形项的变化率将成倍增大。【结论】在实际工程中进行坝址选择时,宜优先考虑河谷宽高比不小于2.0的坝址方案。 相似文献
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通过对九甸峡水利枢纽工程河床深槽及深厚覆盖层工程地质特征分析研究，认为坝基河床覆盖层，尤其下部冲积砂砾卵石层的各项物理力学参数指标，基本可作为混凝土面板堆石坝坝基持力层，适应性较混凝土重力坝好。 相似文献
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【目的】研究氧化镁微膨胀混凝土对温度应力的补偿特性,为简化大体积混凝土温控防裂措施提供理论依据。【方法】在充分分析和研究温度应力补偿计算方法和氧化镁微膨胀混凝土自生体积变形特性的基础上,针对某碾压混凝土重力坝,考虑混凝土热、力学参数随龄期变化及混凝土实际浇筑过程对温度应力的影响,利用大型商业有限元计算软件ANSYS平台开发出的温度场与温度应力场仿真计算程序,对掺与不掺氧化镁2个对比方案的大坝碾压混凝土温度应力进行计算分析。【结果】掺氧化镁方案中施工期末整个坝体碾压混凝土出现体积膨胀,最大膨胀变形量超过70.0×10-6;氧化镁微膨胀混凝土对坝体基础约束区中心部位应力状态有明显的改善效果,最大拉应力减小约1.0MPa;但对脱离约束区的坝体混凝土应力的改善效果非常有限。【结论】在坝体约束区采用氧化镁微膨胀混凝土,可以达到简化温控防裂措施、降低建设成本、加快施工速度的目的。 相似文献
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葠窝水库大坝坝基的扬压力减小了大坝的重力作用在地基上的有效压力,从而降低了坝底的抗滑力。同时,坝体内也产生扬压力,从而影响了坝体内的应力分布。葠窝坝基扬压力,不仅要受地基与坝体渗透特性的影响,还与灌浆帷幕和坝基及坝体的排水措施等诸多因素有关,因而难以用精确的理论方法进行计算,也难以用试验的方法测定。用简单的过程线分析以确定坝基上的扬压力更行之有效。并提出了相应的处理方案。 相似文献
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利用ABAQUS有限元模拟软件,对云南某黏土斜墙土石坝进行有限元分析,探究坝基中红黏土塑性混凝土防渗墙对覆盖层影响的变化规律。结果表明,在校核洪水位下,0.3、0.4和0.5 m防渗墙的铅垂向位移与覆盖层协调性较好;0.3 m厚防渗墙与覆盖层协调性稍差于0.4、0.5 m厚防渗墙;墙顶垂直应力值为墙底垂直应力值的58%左右,分布较为均匀,有利于墙体的安全;大小主应力值均以压应力为主,其中大主应力值在墙体与基岩连接处出现极小范围的拉力区,但拉应力值远小于抗拉强度0.19 MPa,小主应力最大值为-0.62 MPa,远小于抗压强度值1.69 MPa。 相似文献
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【目的】基于稳定渗流理论,分析坝体与坝基不同渗透系数比值时坝基计算范围对浸润线的影响。【方法】采用理正渗流分析软件,对均质土坝坝体与坝基不同渗透系数比值下,不同地基计算范围进行了数值模拟,并运用ABAQUS软件验证模拟结果的可靠性。【结果】在浸润线计算中,对于均质土坝,当坝体与坝基渗透系数的比值≥10时,可以按不透水坝基进行计算;分析浸润线时,坝基的计算宽度沿上游延伸长度建议取1～2倍坝高即可满足精度要求,但对于渗流量计算,此判断标准不适用。【结论】均质土坝处于稳定渗流状态时,坝基计算范围对浸润线的影响仅与坝体、坝基渗透系数的比值有关;随坝体、坝基渗透系数比值的增大,坝基有效计算深度逐渐减小。 相似文献
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结合寒冷地区某碾压混凝土坝工程的实际情况,采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力场进行了仿真计算。计算完全按照实际施工过程进行模拟,全面考虑了坝体薄层浇筑过程和浇筑温度及各种外荷载。对比分析了寒潮对坝体应力的影响,为碾压混凝土重力坝的设计和施工中的温控提供了参考依据。 相似文献
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拱坝应力分析采用有限元方法，建立以坝体混凝土方量最小为目标函数，满足安全的条件下有效降低坝体体积的拱坝优化数学模型。计算表明，优化收敛条件的判断以及体形优化计算等一系列工作都可以自动完成，无须人工干预，智能化程度较高，优化后的坝体应力更趋于均匀。 相似文献
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【目的】研究高面板堆石坝面板与坝体的分期施工高差对于面板脱空变形的影响。【方法】在分析面板脱空机理的基础上,运用三维有限元子模型法,考虑堆石体的流变变形,以国内某高面板堆石坝工程为例,对不同面板与坝体分期施工高差方案所产生的面板脱空变形特征进行分析。【结果】面板与坝体的分期施工高差对各期面板的脱空变形影响显著,分期施工高差越大,各期面板的脱空变形相应越小;对于200m级的高面板堆石坝,为有效避免面板脱空现象,面板与坝体的分期施工高差宜控制在15m以上。【结论】对于采用分期施工方案的高面板堆石坝,应结合工程实际情况,通过有限元计算等方法合理选择适宜的面板与坝体的分期施工高差。 相似文献
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以GC18型挖掘机偏转机构为研究对象,用Pro/Engineer建立了挖掘机的偏转机构的三维模型,并进行了模拟装配和有限元分析.针对偏转机构2个典型的工况位置的应力和变形,采用有限元法进行了计算分析,计算出2个工况下应力分布和变形,为有限元法在小型挖掘机设计上的应用提供了参考. 相似文献
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研究了土质心墙坝应力变形计算方法，结合金盆水利枢纽黑河水库大坝的建设，对坝体施工填筑和水库蓄水运行的全过程进行了三维仿真模拟，研究了坝体沉降和心墙中空隙水压力的发展过程，以及心墙拱效应和心墙开裂情况。 相似文献
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【目的】探讨不利围岩条件下调压井的应力变形特性。【方法】以摩洛哥某水电站调压井工程为例,运用大型有限元软件,建立了调压井应力变形分析的三维有限元模型,通过仿真计算获得了施工期与运行期调压井围岩及衬砌结构应力变形的分布与变化规律。【结果】在不利围岩条件下,施工开挖过程中围岩径向位移均指向井内,随着下层岩体的开挖,上层岩体的径向位移不断增大;沿高程方向,径向位移自上而下呈递减趋势,衬砌之前围岩变形基本稳定;运行期衬砌结构内、外侧环向正应力的分布规律沿高程方向基本一致,除调压井底部阻抗孔口处及调压井顶部外,内、外侧环向正应力均以拉应力为主,且自上而下大体呈递增趋势,内、外侧环向拉应力最大值均发生在调压井底部与阻抗孔口衔接处;施工期和运行期井周围岩的径向最大压应力及环向最大压应力均远小于围岩体的设计抗压强度,因此施工期井周围岩不会产生塑性破坏。【结论】在不利围岩条件下,调压井施工应采用自上而下分层开挖的方法,并及时喷锚和延迟一级衬砌;在调压井底部需采取加大衬砌混凝土标号、加设钢板内衬等增加强度的措施。 相似文献