块体理论在拱坝坝肩边坡抗滑稳定性分析中的应用

在水电站坝肩边坡的施工过程和运行过程中,由于岩体天然状态遭受到破坏,伴随着边坡开挖及大坝运行,相应的产生整体或部分块体移动,出现不稳甚至破坏效应,给施工和大坝的正常运行带来严重威胁.以万家口子水电站拱坝坝肩边坡为例,通过对坝肩边坡发育的结构面空间组合形式进行分析,找到可能存在的关键块体,采用三维极限平衡分析方法,计算各关键块体在施工期和运行期正常工况、降雨工况、地震工况下的稳定性安全系数,根据拱坝坝肩边坡的设计标准,评价各关键块体的稳定性,并针对坝肩存在的不稳定块体,给出了锚索加固的建议方案.     

高拱坝的非概率可靠性分析

随着一大批高拱坝将在我国水力资源丰富的西南地区修建,高拱坝的可靠性日益成为了水工研究的焦点。拱坝问题复杂,设计中涉及的不确定参数较多,可利用的统计信息却较少,给出它们准确的概率分布和隶属函数几乎是不可能的,因此传统的可靠性分析方法在应用中遇到较大的困难。为此,采用统计数据需求较少的非概率可靠性分析方法,结合响应面有限元法建立了高拱坝的非概率可靠度计算模型,编制了相关的软件,并依托小湾拱坝进行了高拱坝的应力变形分析和可靠度计算分析。     

水平层缝和横缝对锦屏高拱坝破坏

结合锦屏高拱坝，采用三维非线性有限元方法，以累计自重和设计水压为基本荷载，研究水平层缝和横缝对高混凝土拱坝破坏机理的影响，着重分析比较完整无缝坝体、坝体只含有水平层缝、坝体同时存在水平层缝和横缝等三种状态下坝体的破坏机理。     

立洲碾压混凝土拱坝动力响应特性分析

依托西部地区立洲碾压混凝土拱坝,在对大坝进行三维静力分析的基础上,通过人工生成地震波,分析立洲拱坝自振频率和振型;采用有限元时间历程分析方法对该拱坝在不同工况下的地震响应特性进行数值分析,获得动位移、动应力等分布规律,并评价拱坝的抗震安全性,为工程设计提供参考依据.     

用子模型法研究拱坝裂缝的产状

根据圣维南原理将拱坝裂缝的大体位置作为一个子模型，利用细小的有限元网格对子模型进行剖分，利用破坏追踪的方法在子模型中搜索裂缝的位置，根据应力状态确定裂缝的产状，在子模型破坏的过程中边界条件相应地会发生变化，利用子结构法将子模型的单元刚度矩阵凝聚到原始模型与子模型的公共节点上，利用原始模型重新进行整体分析，获得子结构在破坏过程中的边界条件，重复进行下去，可获得拱坝裂缝的相对精确位置。     

拉西瓦高拱坝水弹性模型基础确定

高拱坝水弹性模型可以很好的模拟“动荷载-结构-水-地基”四位一体的流固耦联系统，并能为高拱坝振动的研究提供可靠的实验数据，而水弹性模型对原型结构模拟的基础的范围直接影响实验结果的精度和准确度。以黄河拉西瓦拱坝水弹性模型为例，确定其模型模拟的基础的范围，并结合已有工程的水弹性模型基础的确定，进行比较和分析。     

基于物理模型与数值计算的立洲拱坝坝肩稳定综合分析

立洲拱坝坝肩地质条件复杂,断层、节理裂隙等软弱结构面发育,直接影响坝肩的稳定安全性。针对上述地质问题采用地质力学模型试验与有限元计算分别进行了研究,通过二者综合对比分析,得到了坝肩及抗力体表面变位分布规律、两坝肩的最终破坏形态以及整体稳定安全系数,揭示了影响坝肩稳定的控制因素及其薄弱部位,为工程的设计和施工提供依据。将物理模型与数值计算相结合,二者相互对比和互为补充,全面分析和论证拱坝坝肩稳定性。     

峡口水利水电枢纽工程双曲拱坝优

介绍了峡口水利水电枢纽工程技施设计阶段坝基开挖线、拱坝坝型和拱坝体型优化设计成果。优化后的应力分布更合理，拱坝稳定性更高，坝体工程量和坝基开挖量明显减小，施工难度明显降低，取得了良好的经济效益。     

封拱温度场对青龙RCC拱坝极限承载能力的影响

温度作用是拱坝承受的主要荷载之一,直接影响拱坝的应力及稳定。从拱坝温度作用影响因素切入,指出控制封拱温度场是可人为调整温度作用的有效措施,并针对湖北省青龙高拱坝施工过程中提出的4个封拱温度场方案,采用弹塑性有限元方法,基于Drucker-Prager准则,利用强度储备系数法,分析青龙RCC拱坝在降强过程中的渐进破坏模式及强度储备系数变化规律,研究封拱温度场对青龙RCC拱坝极限承载能力的影响,并评价拱坝抗滑稳定的安全度。结果表明,各封拱温度场下,随着封拱温度的增高,青龙RCC拱坝在降强过程中塑性区的发展速度变快,但最终溃坝的强度储备系数不变。     

青龙双曲拱坝体形选择及应力分析

青龙双曲拱坝的体形设计考虑地形、地质等因素，通过比选最终确定为三心圆双曲拱坝。采用拱梁分载法对该拱坝进行了四种工况的计算分析，结论认为:碾压混凝土拱坝力求快速施工,青龙拱坝体型简单,合理,有利于立模和碾压,有利于保证坝体快速上升;青龙拱坝上,下游面倒悬较小,有利于碾压混凝土快速施工.坝体应力分布比较均匀,应力满足规范要求,充分利用了建筑材料的强度。     

拱坝优化设计及信息可视化系统

介绍了拱坝优化设计及信息可视化系统的主要功能，论述了该系统技术和方法及该系统的特点。采用该系统可以实现拱坝的优化设计，并能即时对拱坝设计计算结果进行可视化查询，使原来复杂的设计过程的每个环节都变得清晰可见，有利于提高设计工作效率和质量。     

水平层缝和模缝对锦屏高拱坝破坏机理研究

结合锦屏高拱坝,采用三维非线性有限元方法,以累计自重和设计水压为基本荷载,研究水平层缝和横缝对高混凝土拱坝破坏机理的影响,着重分析比较完整无缝坝体、坝体只含有水平层缝、坝体同时存在水平层缝和横缝等三种状态下坝体的破坏机理.     

中水微灌系统生物堵塞特性探讨

使用中水微灌作为缓解农业水资源危机的一种灌溉方式，可以将污水灌溉对环境和农作物造成的污染减轻到最小，但中水微灌溉将会加大灌溉系统堵塞的可能性。通过对造成中水微灌系统生物堵塞的水质、堵塞原因及堵塞的严重程度的分析认为，中水中的有机污染物和微生物会造成微灌系统的堵塞，但中水中的无机颗粒是造成灌水器堵塞的首要原因。微灌系统的堵塞取决于污水的处理工艺及中水水质标准，其中主要与灌溉水的pH值，TSS和BOD5等参数有关，这3个水质参数可以用来对微灌系统的堵塞的危险性进行评估。对于微灌系统堵塞问题，可以通过改善水质，合理配置过滤设备及使用大流量灌水器和具有自冲洗功能的灌水器等方法来解决。     

洞坪拱坝泄洪随机振动分析

采用三维有限元随机振动法对洞坪拱坝泄洪诱发振动进行了较为深入的研究。分别探讨了设计洪水和校核洪水情况下洞坪拱坝泄洪期间的振动响应特征和规律，考察了拱坝的抗振安全性，进而探讨提高洞坪拱坝抵抗泄洪振动的工程措施。     

混凝土拱坝位移确定性监控模型研究

在缺乏坝体温度监测资料条件下,如何建立位移确定性模型是一个值得探讨的问题。针对运行期混凝土拱坝变形特点,在三维有限元数值分析方法的基础上提出在以气温和水温确定大坝温度边界时校验拱坝温度场的新方法,分别计算其水压和温度位移分量,从而建立混凝土拱坝的位移确定性模型。以东江拱坝为例,建立典型测点位移确定性模型且与实际观测位移资料进行对比,研究结果表明由此建立的位移确定性模型能够有效分离温度、水压以及时效等位移分量,精度且预测效果较好。这为我国大部分缺乏坝体温度监测资料的混凝土拱坝安全监控提供了一个新的思路。     

拱坝坝基下残留强风化岩层处理措

拱坝坝基变形过大会导致拱坝坝身开裂，从而影响整个工程的安全。以重庆市下涧口拱坝坝基残留强风化岩层引起坝身开裂为例，采用三维非线性有限元法，用ANYSY大型通用计算软件模拟出下涧口工程的具体情况，分析研究了处理坝基的两种措施——灌浆法和混凝土封闭法，通过软件强大的后处理功能得出坝基在处理前后的变位、应力及应变值，对比分析得出了经过处理后强风化岩层地基承载力增强，稳定性提高的结论。并用基面荷载倍比放大法和强降法计算分析了经过处理后地基的安全储备，论证了措施的科学合理性，不仅解决了该工程的病害问题，还可以为类似工程提供经验和参考。     

双河拱坝加固安全度分析

双河拱坝进行三维有限元分析，通过对加固前后拱坝的位移、应力和坝肩安全度的比较分析，结果表明加固后拱坝是安全稳定的。     

对数螺线拱坝的调整设计及其特点

以坑兜水电站为实例，对调整设计后的对数螺线拱坝的应力和坝肩抗滑稳定进行了分析研究，结论指出：对数螺线拱坝不仅有利于改善坝体应力分布，而且由于其扁平程度较高，在减少坝体工程量，增加坝肩抗滑稳定安全度方面也有明显成效，同时该曲线有着较小的角度增量可以得到较大弦长增量的特点。     

拱坝几何参数的设计

以三圆心拱坝为例，根据一些最基本的原始数据，推求出拱坝所有的几何设计参数，从而可在整体上对拱坝进行优化设计，在短时间内获取合理的设计方案。文中将推求工作条理化、公式化，如与拱坝应力分析程序相结合，就可能在计算机上进行拱坝多方案的优化设计。     

渠道边坡稳定的盐敏感性特征研究

工程中灌排渠道在运行多年后,随着土中含盐量的增加,会造成渠道边坡不同程度的滑塌、变形及结构的破坏。通过对盐化土的剪切试验和界限含水率试验,得到不同含盐量下土的抗剪强度指标和稠度界限,运用单因素试验分析含盐量对土的抗剪强度和稠度界限的影响规律。随着含盐量的增加,土体的团聚体稳定性降低,增加了粘粒的分散性,土的抗剪强度有所下降;同时土的稠度界限也会降低,增大了土的流动性,明确地说明含盐量增加也是影响灌排渠道边坡稳定性重要因素。