用非线性空间有限元法分析砌石拱坝应力的初步探讨

一、前言 近十多年来,砌石拱坝全国各地修建很多,目前坝型向着较高较薄方向发展。但是,目前坝体应力分析方法仍然沿用砼拱坝的方法,与实际砌石坝体的应力状况出入较大,特别是砌石拱坝梁向刚度较砼拱坝小,为了反映砌石拱坝这一特点,笔者试提出如下计算模式,如图1所示将砌石拱坝沿垂直方向分成二种不同材料的单元体相间构成,即一层六面体单元 (八结点)一层任意四边形薄板单元,也就是将几层砌体的砌缝砂浆填料集中在一层几十公分厚的薄板单元来考虑,这种单元的材料只能承受很小的拉力,而当压应力等超过一定值时将产生塑性变形。以此来考虑砌石…     

碾压混凝土拱坝施工过程仿真分析基本原理

碾压混凝土拱坝在施工过程中,由于施工进程、结构的形状以及作用于结构上的外载的改变,因此必须进行施工工程的仿真分析.文章先介绍了温度场和温度徐变应力场的基本原理,再谈施工过程的仿真模拟需考虑的因素和相关的简化,具有一定的参考价值.     

溢流拱坝纵向扩散挑流

应用鼻坎水流转向原理,提出在溢流拱坝末端布置适当的变向鼻坎,即可得到纵向扩散挑流。     

基于有限元等效应力法的拱坝强度设计准则探讨

指出了我国现行拱坝设计规范中存在的问题，根据若干已建拱坝的有限元等效应力分析结果，探讨基于有限元等效应力法的应力控制标准，提出了考虑建筑物等级的压应力设计准则和综合拉应力设计准则。     

三维广义有限元及在拱坝计算中的应用

基于传统有限元理论，将每个结点位移的Lagrange型插值空间推广为具有任意多个广义位移的函数展开式，在不增加结点个数的前提下，仅通过提高结点插值函数的阶数，达到提高有限元精度的目的，建立了三维广义八结点等参单元的有限元列式，探讨了广义有限元的程序实施细则。通过对悬臂梁、曲梁以及5型拱坝的实例计算，体现了广义有限元法的优越性，为拱坝等结构计算分析提供了一种新途径。     

自适应遗传算法在某拱坝渗流参数反演中的应用

利用水头实测资料,以渗透系数为待反演参数,在采用基本遗传算法进行参数反演研究的基础上,针对简单遗传算法难以确定交叉率和变异率的最佳值及计算量较大、易早熟等缺点,提出以自适应遗传算法来解决工程中的这类反演问题;为力求使改进的遗传算法计算量更小,收敛性更强,同时结合二维稳定渗流有限元工程实例进行了反演计算.结果表明,自适应遗传算法在保持简单遗传算法优点的同时,有效地提高了算法的收敛性,并在一定程度上克服了简单遗传算法的早熟问题.     

软弱地基上的碾压混凝土拱坝应力与位移分析

某工程在软弱基础上修建的碾压混凝土拱坝坝高大于100m,基础软弱,应力和位移大,尤其是坝肩向下游位移大。提出设置推力墩新结构来增强拱座受力,限制其变形。示例对水压荷载作用下坝体的应力和位移进行三维仿真分析,表明仅设置30m长的推力墩能消减50％的坝体下游面(水压荷载)拱向拉应力;位移减小20％;坝肩基岩几乎处于微压状态,水压应力向推力墩转移,加大坝基底面减小坝体沉陷。由于推力墩结构减小了拱跨度,增强了拱坝的整体性,分担了主要的坝肩荷载,可使拱坝应力得到改善,位移得到控制。