摘要:以某抽水蓄能电站下水库重力坝为例,根据振型分解反应谱法基本理论,采用悬臂梁法开展大坝自振特性和地震反应计算,得到自振频率、振型、加速度、动应力和抗滑稳定性等动力反应,并与有限元法计算结果进行了比较。结果表明:悬臂梁法和有限元法计算所得大坝基频相对误差为4.24%；在正常蓄水位和设计地震工况下,两种方法计算所得坝体顺河向加速度沿坝高分布规律基本一致,加速度极值相对误差为2.13%；两种方法得到的大坝静动叠加后垂直正应力分布规律和极值相近；悬臂梁法计算的沿建基面的抗滑稳定安全系数大于有限元法计算结果；悬臂梁法动力反应计算简单,成果合理可靠,对快速开展重力坝抗震安全性分析具有实用价值。

摘要:为研究地震作用下结构与加锚岩体的非线性接触对闸首抗震性能的影响,以某双线五级船闸的第一级闸首为例,在ADINA有限元软件中建立库水-结构-锚杆-基岩动力相互作用的整体三维有限元模型,基于约束函数的非线性接触单元模拟了闸首结构中的各类接触问题,采用动力时程分析方法模拟了地震作用下闸首结构的动力响应、锚杆受力的分布规律以及不同接触面的接触状态。结果表明:设计地震作用下闸首各边墩均向航槽侧变形,位移沿高度方向递增；锚杆轴向拉应力的最大值小于其抗拉强度；不同介质间的接触面上部有往复开合的现象,接触面最大张开度沿高度方向递增,地震结束时接触面恢复到震前的紧贴状态；设计地震作用下该船闸闸首的结构变形、结构应力、锚杆受力情况及接触面接触状态均满足规范要求,具有良好的抗震性能。

摘要:针对目前特高拱坝实时风险率模型存在过于依赖监测统计、难以联系结构物理特征和临界状态、实测资料与临界状态间映射关系模糊等问题,提出了一种基于有限元正反分析的特高拱坝实时风险率模型。该模型基于麻雀搜索算法(SSA)和多输出支持向量回归(MSVR)反演确定坝体与地基综合物理力学参数,通过塑性应变能判据计算极限状态下的大坝服役超载安全系数,确定临界变形值,并根据工程可靠度理论及拱坝安全规范,得出实时风险率。西南地区某特高拱坝的实例验证结果表明:该模型可有效联结特高拱坝变形监测资料与工程临界状态间的关系,提升坝体弹性模量与坝基变形模量的反演效率,实现特高拱坝的结构安全监控预警,可用于特高拱坝长期工作性态评估和风险率实时管控。

摘要:以我国拟建的狭窄河谷区230.m级面板堆石坝为例,系统介绍了狭窄河谷区面板堆石坝变形控制理念和相应的工程措施,通过全面的坝料瞬变、流变和界面特性试验,确定了筑坝料的力学特性参数,对大坝施工填筑、蓄水、运行等状态进行数值模拟,重点评价了长期运行过程中混凝土面板、周边缝等关键部位的应力变形。结果表明,采用设置高趾墩、岸坡增模区、面板分缝优化、合理的预沉降期等措施后,保障了该坝的结构安全。

摘要:为研究高坝泄洪诱发场地振动的问题，提出一种基于黏弹性人工边界的有限元数值模拟和水力学模型试验相结合的方法计算场地振动响应。以国内某工程为例，计算不同工况下场地振动响应，分析泄洪量和泄洪调度方式对场地振动的影响，揭示不同岩体条件下振动波的传播规律。结果表明:该工程各种泄洪方式都不会对周边居民的生活造成影响；泄洪量越大，下游场地振动响应越大，当3个溢洪洞泄洪条件一致时，采用2号洞泄洪最不利；同等泄洪条件下，采用4洞均分泄洪的振动响应小于按设计开度泄洪的振动响应；模型范围内放大振动波的主因是断层左右岩体性质的差异，断层的存在进一步加大了放大效应。

摘要:为了简捷地确定初步设计阶段水闸结构设计参数，加快设计进度，综合考虑砂砾石地基的弹性模量、闸墩荷载、闸孔宽度、底板厚度、闸墩高度、地基厚度等影响底板应力的主要因素，通过大量的有限元计算，分析了水闸参数对底板弯矩的影响规律，建立了基于多元非线性回归的底板中心弯矩预测模型。结果表明:底板中心弯矩与底板厚度、闸孔宽度、砂砾石地基厚度呈非线性关系，与闸墩高度总体呈线性关系；所建立的预测模型拟合效果较好，预测精度较高。

摘要:为了获得海底管线局部冲刷发展过程中不同时刻的床面形态，建立了一个有限元数值模型来模拟稳定水流下海底管线的局部冲刷。采用非定常雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型模拟水流流动，通过求解Exner方程计算床面变化，利用动网格技术展现床面变化历程，分别采用特征线法和有限元法对方程进行时间和空间离散。通过二维方形钝体绕流和Mao的清水冲刷试验对模型进行了验证。结果表明，模拟结果与试验数据吻合较好，所建模型可用于模拟海底管线局部冲刷。

摘要:针对现有堰坝稳定计算方法存在模型概化简单，无法准确反映不规则堰坝的流场及应力分布的问题，基于有限元软件ANSYS Workbench，通过引入气液两相流来求解堰坝的表面流场和水压力，将流场计算结果耦合到结构力学分析中实现某不规则实体堰坝的应力及变形分析。计算结果表明，设计洪水位和常水位工况下堰坝压应力均满足地基承载力要求，且堰体内部未出现拉应力；堰坝整体变形分布合理，能很好地反映堰体与基础非连续性的变形情况。该方法可有效地解决堰坝三维形态复杂及表面压力分布不均所带来稳定分析困难，可为堰坝设计提供依据。

摘要:针对锦屏一级拱坝历年1 880 m高水位稳定期坝体向下游侧位移持续增大的异常变形性态，基于现场位移监测数据和坝体混凝土徐变试验数据，对该拱坝当前运行性态进行了反演分析。结果表明:坝体目前处于黏弹性工作状态，监测发现的短期趋势性变形是由水压荷载作用下黏弹性滞后变形效应和年周期环境温降效应所共同引起。混凝土黏弹性力学参数之间具有较好的线性关系，基于弹性水压分量反演得到的坝体混凝土弹性模量实际是瞬时弹性模量与延迟弹性模量的等效值，对于锦屏一级拱坝，该反演值为35.5 GPa，与前期反演值和试验值较为接近；而基于黏弹性水压分量反演得到的广义Kelvin模型中瞬时弹性模量、2延迟弹性模量和2黏滞系数分别为47.3 GPa、189.4 GPa、132.3 GPa、383.8 GPa·d和20 574.6 GPa·d。建议今后对锦屏一级拱坝建立变形监控模型时，应在HST模型中引入黏弹性滞后水压分量。

摘要:针对红旗渠南谷洞浆砌石渡槽结构老化问题，基于Hypermesh软件生成三维有限元网格，建立渡槽的三维有限元模型，采用ABAQUS软件进行渡槽结构应力及变形计算，并采用材料力学法对渡槽结构稳定性进行复核。结果表明:墩台基础最大沉降量为3.05 mm，相邻墩台基础的最大沉降差为0.43 mm；渡槽的最大压应力为4.56 MPa，最大拉应力为1.93 MPa，出现在槽身侧壁局部区域；槽墩抗滑稳定和抗倾覆稳定安全系数最小值分别为10.1和2.4，均大于规范允许值，综合分析表明该渡槽是安全的。