江坪河拱坝坝肩稳定的三维非线性有限元分析

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混凝土拱坝坝肩抗滑稳定三维非线性有限元分析

摘要：坝坝肩的稳定是保障拱坝安全的关键因素之一。目前，坝坝肩稳定分析多采用刚体极限平衡法，拱拱该法不能考虑岩体的弹塑性变形，不能模拟岩体构造的复杂性，以就不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理也所以及坝体与基岩的整体作用效果。从材料的弹塑性理论出发，用三维非线性有限元法对坝体和坝肩岩体抗应滑稳定进行分析。通过对具体工程模型的计算分析，别以荷载突变和材料强度逐渐降低两种方式对坝肩岩分
收稿日期：０２９—７— ６０２
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作者简介：志刚，，理工程师，要从事水工结构设计工作。Ｅ—ｍｉｙｇｌｈｈｉｙｈｏｃｍ．ｎ袁男助主ａ：ｚ７ｌｏａ＠ａｏ．ｏｅｌ
中图法分类号：Ｖ４．Ｔ６２４
随着我国水利水电建设的蓬勃发展，坝逐渐成拱
为筑坝的首选坝型之一。由于拱坝的受力机制，肩坝
裂面滑移失稳，以坝肩整体滑移时，应的超载倍数作相
为坝肩整体超载抗滑稳定安全系数。超载安全系数的
岩体的稳定必然是评价拱坝整体安全性的重要因
素 … ，也是水利水电工程科学的重点研究课题。这

拱坝准稳定温度场三维有限元分析

拱坝准稳定温度场三维有限元分析拱坝作为一种重要的水利工程，是为了灌溉农田、水库蓄水、水资源开发和许多其他用途而建设的。

它的安全性直接影响着水利设施的可持续性，因此，拱坝的结构安全性应作为一个重要参数来考虑。

拱坝结构温度变化是结构安全性评价中非常重要的参数，因此，拱坝准稳定温度场三维有限元分析成为结构安全性评价的基础。

拱坝的温度受气温和太阳辐射的影响，拱坝结构材料的温度受到动态热流和蒸发换热的影响，拱坝结构内部温度受拱坝结构材质和气体传热系数的影响。

针对这一问题，拱坝准稳定温度场三维有限元分析引入了先进的数学模型，以准确分析和预测拱坝结构温度变化，为拱坝结构安全性提供基础依据。

拱坝准稳定温度场三维有限元分析模型的基本原理是建立拱坝的三维温度场模型，并由拱坝结构与气象条件之间的相互作用，通过计算热流方程和蒸发换热方程，进行有限元分析来模拟和研究拱坝结构温度场的变化情况。

首先，根据拱坝材料的物理特性，可以计算出拱坝结构的热传导系数、比热容和导热率，并建立拱坝结构的温度场。

在拱坝结构周围，将影响拱坝结构温度变化的参数，如太阳辐射、环境温度、风速等气象条件建立在拱坝结构温度场中。

其次，在拱坝结构中考虑多种传热形式，其中包括热流和蒸发换热，结合外部气象条件，计算拱坝结构表面的热流和蒸发换热强度，建立拱坝结构热流方程和蒸发换热方程。

最后，利用有限元方法，对拱坝结构热方程和蒸发换热方程进行求解，结合初始条件，计算拱坝温度场的数值解，从而精确地模拟和分析拱坝的温度场变化情况。

拱坝准稳定温度场三维有限元分析通过准确地模拟和分析拱坝结构温度场变化情况，可以有效地评估拱坝的热性能和热稳定性，辅助决策，为保证拱坝结构安全性提供有效的技术支持。

此外，拱坝准稳定温度场三维有限元分析还可以为拱坝改善建设、拱坝结构完善和降低拱坝结构温度变化等提供宝贵的信息。

总之，拱坝准稳定温度场三维有限元分析是一项建立在均匀紧实拱坝温度场模型的科学理论的研究，可以为拱坝的结构安全性评价提供可靠的理论依据，从而使拱坝安全可靠、可持续地发挥功能。

拱坝应力变形及坝肩稳定分析

评价［J］.地下空间与工程学报，
2018，
14（6）：
1667-1675.
［3］李季，孔庆梅.高混凝土拱坝长期安全运行反馈分析［J］.
水利水电科技进展，2018，38（5）：15-21，47.
［4］孙金昌.浆砌石拱坝应力变形及坝肩抗滑稳定性分析
研究［J］.黑龙江水利科技，2019，47（8）：33-35，120.
及左右岸滑块三维有限元模型见图 1。坝体及基
岩材料参数值如表 1 所示。
2.2 计算荷载及工况组合
根据 SL 282-2003 规范选定：自重+正常蓄水
位及相应的尾水位+设计正常温降+扬压力+泥
沙+浪压力工况为计算工况。正常蓄水状态水库
水位为 1 071 m，下游水位为 989 m；坝体内上游设
有防渗帷幕和主排水幕，帷幕排水正常时取折减
从图 4 中可以看出，各曲线均是上凹型，说明
随着超载系数的增大，水平位移不断增大，但在超
度潜力，进而发现更有可能对坝体稳定构成威胁
的岩体。
载系数 K =3 时，各曲线均出现不同程度的斜率变
2）虽然 3 种计算方法侧重点不同，计算出的
化，可以认为在 K =3 时，位移开始发生突变，坝肩
安全指标所体现出的拱坝抗滑性能也不同，但得
稳定满足设计要求。
到的安全系数数值上相近，结果均可
工程建设与管理
2021 年第 6 期
东北水利水电
［参考文献］
［1］李炳奇，张宇弛，李泽阳，等.基于坝—岩基—水耦合解
解析的坝肩动力稳定分析［J］.水利水电技术，2017，48
（3）：25-29，51.
［2］陈林，潘燕芳，刘小强.叶巴滩高拱坝抗震安全分析与

两河口拱坝的三维非线性有限元分析

—
—
抗拉强度；偏量第二不变量；
１不变量和应力，
ａ和Ｋ—— 与材料的凝聚力ｃ内摩擦角和
有关。
拱坝是一个基础受岩体约束的高次超静定的壳体结构，中的应力状态不仅与水压、坝体变温等荷载有关，还取决于坝体和基岩的相互作用 … １。坝肩附近岩体中的断层、节理裂隙和软弱层，大坝的应力对和变形有很大的影响。
水电站设计第２卷第４４期
ＤＨＰＳ
２０年１月０８２
两河口拱坝的三维非线性有限元分析
黎满林任青文２陆晓敏２，，
（．１中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都６０７；．１０２２河海大学土木工程学院，江苏南京２０９）１０８
ｄ＝Ｄｅｄ
２计算原理
２１材料的破坏、．屈服准则
式中Ｄ—— 材料的弹性矩阵。当材料发生开裂后，为开裂面上无拉应力和认剪应力，本构关系为：
ｄ：ＴＴＴｄＤｅ
在计算中，由于岩体和混凝土为典型的低抗拉材料，在高应力作用下产生塑性变形，因此采用低抗拉和Ｄｕｋｒｒｅ［复合型的屈服准则，ｒｃｅ —Ｐａｒ］ｇ即
摘
要：根据两河口拱坝的工程特点，采用三维非线性有限元方法和模型试验，计算分析了拱坝的应力、应变及破坏情况，并对工
程的整体稳定进行了评估。。
关键词：砼拱坝；非线性有限元；结构模型试验；稳定分析；两河口水电站

拱坝准稳定温度场三维有限元分析

拱坝准稳定温度场三维有限元分析拱坝是一种非常重要的水利建筑物，它主要用于控制水位，进行河流治理，灌溉等。

但由于水位的不稳定性及气温的变化，拱坝在使用过程中会受到热力学力的影响，以至于导致拱坝的失稳。

因此，为了保证拱坝的稳定性，需要进行准确的准稳定温度场的三维有限元分析。

有限元分析是一种数值计算方法，用于求解各种结构的复杂场景。

有限元分析可以模拟出各种形状物体的多维空间体系，从而提供准确的准稳定温度场模拟结果。

对于拱坝而言，有限元分析可以模拟拱坝的温度场变化，从而确定拱坝的热辐射及热量的传输情况，以及拱坝的温度分布。

为了进行准确的三维有限元分析，首先需要准备计算所需的模型数据。

这些模型数据包括拱坝的形状、几何大小以及温度场。

对于拱坝而言，主要需要确定拱坝的几何形状，它们包括拱坝的面、边、角、点、表面等；其次需要确定拱坝的尺寸，即高度、宽度以及拱坝不同部位的厚度；最后，需要确定拱坝的温度场，即拱坝不同部位的温度分布。

接下来，需要使用有限元分析软件根据准备好的模型数据进行计算。

根据热流体动力学原理以及边界条件，有限元分析软件可以根据拱坝的尺寸、形状以及温度场，模拟出准稳定温度场分布情况，以解决拱坝失稳问题。

最后，通过三维有限元分析，可以得到准确的拱坝温度场分布情况，从而进一步控制拱坝的温度。

有限元分析可以模拟出如何利用拱坝的结构特性，使拱坝的温度保持稳定，以避免拱坝的失稳问题。

通过有限元分析，我们可以根据拱坝的几何特性和温度场，模拟出准稳定温度场并对拱坝进行优化，从而确保拱坝的可靠性和稳定性。

因此，计算机有限元分析不仅可以为拱坝的设计提供技术指导，还可以在不断变化的气温条件下保障拱坝的安全运行。

总的来说，有限元分析是拱坝准稳定温度场的必备方法，它可以为拱坝的设计及运行提供准确、稳定的分析结果。

只有准确、合理的分析结果，才能保证拱坝在变化的气温条件下得以稳定运行，避免造成灾难性的后果。

碾压砼拱坝三维非线性有限元承载能力分析

碾压砼拱坝三维非线性有限元承载能力分析一、概要随着我国的水利事业的蓬勃发展，拱坝逐渐成为筑坝的首选坝型之一。

由于拱坝的受力机制，拱坝的承载能力是评价拱坝安全稳定性的重要因素，这也是水利水电工程科学的重点研究课题。

目前，关于拱坝的承载能力分析评价方法，工程中通常采用拱梁分载法或多拱多梁法，为结构力学法，该方法计算原理简单，要有长期的实践经验，有一套相应的计算判别标准。

但是拱梁分载法没有考虑变形协调条件和材料的本构关系，所以也就不能真实反映拱坝材料的渐进失稳的过程和破坏的力学机理。

然而非线性有限元法能够汲取拱梁分载法所不能考虑的优点，能够模拟坝体砼和岩体的非线性本构关系，并进行材料分区，将坝体和基岩作为整体模型计算分析，从而能真实地反映拱坝砼和岩体的失稳机理和破坏过程，为拱坝的设计与优化提供了依据。

二、三维非线性有限元计算原理非线性有限元法充分考虑了碾压砼不同材料的力学特性和岩体构造的复杂性，能以超载形式对拱坝坝体砼和坝基岩体进行承载能力分析，计算成果能直观的反映拱坝的应力和变形发展过程。

2.1 计算方法超载法建立在坝基岩体的力学参数不变的情况下，将作用荷载按比例逐渐增加，直到坝体砼和坝基岩体被破坏，以砼和岩体被破坏时，相应荷载的超载倍数作为拱坝的承载能力。

超载系数的实际意义可以看作是突发洪水情况对拱坝结构的安全影响。

超载系数法的核心思想是将拱坝整体有限元计算模型中施加的外荷载按倍比例逐渐增加，从而计算出破坏面上正应力与剪应力所对应的阻滑力和滑动力，据此得出拱坝的承载能力系数。

在本方法计算中，当计算收敛十分困难，破坏面上的变形产生突变，下一次计算不收敛时，对应的超载系数值即为拱坝的承载能力系数。

2.2 本构模型为了真实反映大坝基岩、断层等各种不同结构的材料特性，混凝土与基岩的本构关系分别采用William-Warke五参数屈服准则和Dracker-Prager屈服准则。

其表达式为：（1）式中：rt和rc分别为受拉子午面和受压子午面上的r值；0°<θ> 60°；同时平均应力σm和τm之间存在二次函数关系如下：</θ>θ = 0°θ = 60°（2）式中有6个参数a0，a1，a2和b1，b2，b3，但这两条曲线在静水压力轴上应相交于一点，独立的参数为5个，可利用混凝土的强度确定。

拱坝准稳定温度场三维有限元分析

拱坝准稳定温度场三维有限元分析拱坝在水力学发电的工程结构中发挥着至关重要的作用。

在实际的工程中，不同的因素会对拱坝的温度场产生影响，这会影响其稳定性。

因此，如何准确地识别拱坝稳定温度场及其影响因素，具有重要意义。

有限元分析是研究复杂结构中温度场稳定性的常用方法，它可以有效地模拟计算拱坝工作状态下的温度场。

本文首先对影响拱坝稳定温度场的因素进行梳理，其次介绍三维有限元分析原理，最后利用ANSYS软件对某拱坝的稳定温度场进行分析。

拱坝稳定温度场影响因素有多种。

首先，拱坝的结构类型、位置及形状都会产生影响。

例如，拱坝有拱壁、桥洞及溢流道等结构，它们的构型对拱坝温度场的变化存在较大影响。

其次，拱坝的位置也会影响稳定温度场，低海拔地区比高海拔地区拱坝温度变化多。

最后，外部环境因素也会影响拱坝温度场，如太阳辐射强度、水文参数、气温等。

此外，三维有限元分析通过对拱坝结构对象的三维划分，为拱坝稳定温度场的模拟计算提供了理论基础。

基于其基本思想，物体被划分成许多小块，每个小块都可以用有限元函数来描述，这样可以得到小块之间的连接关系，从而实现物体的整体运动模拟及稳定温度场计算。

通过对拱坝基本参数、结构类型和外部环境因素的输入，模拟计算出拱坝稳定温度场，可以获得有用的信息。

本文以某拱坝为例，运用ANSYS软件对其进行了三维有限元分析，利用拱坝基本参数、结构类型和外部环境因素，最终模拟出拱坝稳定温度场的数值分布。

图1所示，拱坝上部温度场分布较平坦，而拱坝内部分布比较不均匀，温度变化较大，随着深度增加，温度也在逐渐增加。

从分析结果得出，拱坝结构类型、位置及外部环境因素等因素，都会影响拱坝稳定温度场的变化。

使用三维有限元分析方法，可以及时、准确地模拟计算拱坝稳定温度场，为拱坝结构设计提供重要参考依据。

本研究表明，三维有限元分析是研究复杂结构中温度场稳定性的有效方法，它可以有效地模拟计算拱坝的温度场变化，为拱坝结构优化及安全运行提供有力支撑。

水工工程实例--拱坝整体稳定性分析

拱坝整体稳定分析方法拱坝整体稳定性的关键就在于坝肩的稳定性，坝肩稳定分析十分复杂，一方面是由于拱坝的是一个空间超静定体系，另一方面坝肩的岩体较为复杂，和往往含有各类不连续的结构面。

国内外用以评价拱坝坝与坝肩稳定的方法，总结来看，主要有以下四种：刚体极限平衡法，有限元法、地质力学模型试验方法、可靠度法[ii]。

刚体极限平衡法[i][ii]目前，国内的水利水电工程设计中，刚体极限平衡法是分析拱坝坝肩稳定性的一种常规方法。

通过假定简化多余变量，使超静定问题转化为静定问题来求解，通过计算抗滑力和滑动力之比求出大坝的稳定安全系数，判断计算的对象是不是失稳。

一般采用下述稳定计算公式：抗剪断公式()f W U c AK P''-+'=(1.3.1) 抗剪强度公式()f W U K P -=(1.3.2) 经过长期的积累，刚体极限平衡法具备了丰富的工程应用经验，在处理简单的工程对象时计算精度较高，通过拟定一些假定也能应用于较为复杂的稳定问题，简单且容易使用[iii][iv]。

但是该方法没有考虑对象所处的岩体发生变形时对上部结构的影响，具有下述的一些局限性[v]，该；一是该方法在一定的基础上，进行了比较大的人为简化，计算过程中所采用假定的合理性直接影响到计算的精度，以及最终的安全系数；二是计算时主要考虑的是岩体的强度，对于岩体的实际应力－应变关系则未考虑，因此不能获得在滑动面内的应力、变形在空间分布特性以及伴随加载的发展过程；三是该方法无法获得对象在临界状态下的变形特性，其所获得的给定滑动面上的安全系数只是一个平均安全系数 [vi]。

有限单元法有限元法用于坝肩稳定性分析始于20世纪60年代，该方法通过建立单元几何、弹性（塑性）、位移、强度以及应力等矩阵，来计算分析对象的受力及变形状况，可以分析整体或局部的稳定安全系数，能够考虑坝基岩体构造的复杂性以及岩体变形对坝体结构的影响[vii][viii]。

长塘电站拱坝有限元应力分析及坝肩稳定研究

２００９篮
图２有限元模型网格本文材料本构关系采用理想弹甥性模型，屈服准则采用常用的Ｄｒｕｃｋｅｒ—Ｐｒａｇｅｒ准则。Ｄｒｕｃｋｅｒ—Ｐｒａｇｅｒ屈服准则是Ｍｏｈｒ —Ｃｏｕｌｏｍｂ准则的特例，外角外接网屈服准则是Ｍｏｈｒ—Ｃｏｕｌｏｍｂ准则的Ｅ限，内切圆锥屈服准Ｉ贝ｌＪ是Ｍｏｈｒ—Ｃｏｕｌｏｍｂ准则的下限，而其余的广义Ｍｉｓｅｓ屈服准则则介于Ｉ：限和下限之间。从安全的角度考虑，本文计算采用内切圆锥屈服准则。
４材料配方的确定和性能
经过大量的试验，获得了最终的优化配方。根据优化配方配制的材料各项性能试验结果见表７。
表７抗冲耐磨修补材料的性能
图１环氲树脂“合金“的海岛结构
本研究所开发的双组分环氧体系抗冲耐磨修补材料的性能优良，主要具有如下特点：
（１）常温可同化、无需加热；
（２）塑性状态韧性好、涂抹口『操作性强，涂抹面平整、光滑；（３）粘结、抗压、抗磨等力学性能高，韧性好；
万方数据
第１期
王迎春等：修补过流面混凝土缺陷的新型抗冲耐磨材料研究
７１
表６不同环氧体系抗冲耐磨性能及力学性能
不同环氧抗压强度／抗拉强度／千牯接强湿枯接强抗冲壤强度／弹性模与扩
体系
ＭＰａ
ＭＰａ度／ＭＰａ度／ＭＰａ（ｈ·Ｊ‘ｇ一’·ｍ一２）ＧＰａ
ＧＸＹ—ｌ嗣化荆１１８．５
２０
５．０
４．５
５０８６．８
摘要：为深入研究长塘水电站拱坝系统的应力及变形状态、渐进破坏发展过程以及可能的失稳模式和极限承载
力，采用三维弹塑性有限元法，针对４种工况（正常蓄水位＋温降，正常蓄水位＋温升，死水位＋温升，校核水位
＋温升）对坝体和坝基进行了分析计算，并利用强度储备系数法模拟拱坝失稳的渐进破坏过程。结果表明：各种工况条件下，坝体最大有限元等效主应力均小于规范要求的允许应力施工过程仿真模拟．并采用强度储备系

溪洛渡高拱坝坝肩(基)稳定性的三维非线性有限元分析

由于错动带存在抗变形能力弱、度低的特点，强且坝区玄武岩岩体裂隙较发育，于溪洛渡高拱坝鉴这一特殊的地质现象，坝的科研和设计特别关心大
收稿日期：０５—１０２００—１
层间错动带和坝区裂隙对坝肩（）定性的影响。基稳对此工程上关心的问题，文采用三维非线性有限本单元法开展了数值模拟研究。
维普资讯
水电站设计第２卷第３２期
ＤＨＰＳ
２０６年９月０
溪洛渡高拱坝坝肩（）基稳定性的三维非线性有限元分析
周明军・张建海赵文光２王仁坤２，，，
（．四川大学水利水电学院，１四川成都６０６；．１０５２中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，ｔｒ成都￣）ｌ６０７）１０２
方位Ｎ１８Ｅ；４．０
Ｙ轴：河向，顺由下游水平指向上游，轴线方位
Ｎ４８．。：２Ｗ
Ｚ：轴铅直向上，由底面指向山顶。为准确模拟层间层内错动带在空间的连通、起伏和厚度的变化，次有限元分析建模采用了横剖本面和平切面相结合的办法。在对岩体建模时，用采
期喷溢的陆相基性火山岩流，分为１岩流层。划４个
１工程背景
溪洛渡水电站拦河大坝采用双曲拱坝（坝中拱心线Ｎ８２Ｗ）坝顶高程６００建基面高程４．。，１．ｍ，３２０最大坝高２８０３．ｍ，７．ｍ。该工程以发电为主，兼

江口水电站拱坝坝肩三维抗滑稳定分析

沿坝踵铅直面拉裂，游坡面为临空面。下
２滑块稳定计算方法
以刚体极限平衡法作为６断层典型滑块的分
该断层已作明挖处理，并结合溶洞处理，清除其软
弱破碎物后回填了混凝土。该断层延入７，坝段６号
断层，向Ｎ５。倾向Ｎ，角２。０，碎带走Ｅ０，Ｗ倾５一３。破宽１０—２ｍ，断层泥、裂岩及方解石脉组成。０ａ由碎由于该断层倾角较缓，状较差，横贯整个坝段，性且
对坝基抗滑稳定不利。为此。８号坝段清基中，在对
为典型滑块进行分析，７ｆ断层到ｏ。的终止处的２层
体页岩。层走向ＮＥ５一３ｏ与河流流向约呈７。岩１。５（０
斜交）倾向Ｎ（游）倾角４。５左右。灰岩、，Ｗ下，０～５。自云岩岩质坚硬，白云质页岩强度相对较低。
【稿日期】２０００收０２— ８— ７
【者简介】云宪义（９４）男，市人．作１６一，长春高级工程师．现主要从事水工设计工作。
高程为１４Ｉ，滑面长约１５Ｉ。以７６号坝段作７Ｉ侧Ｔ０ＩＴ，为典型滑块进行分析，６断层到Ｏ。层的终止处的：高程为１８Ｉ，滑面长约１５Ｉ，于水垫塘底板６Ｉ侧Ｔ４Ｉ由Ｔ高程为１３Ｉ，且侧滑面增加较大，因此该块沿着７ＩＴＮＥ组裂隙面方向不易滑出。６断层出露于８号坝Ｅ

复杂岩基上的拱坝及坝肩的整体三维非线性有限元及拟合分析

复杂岩基上的拱坝及坝肩的整体三维非线性有限元及拟合分析耿克勤;邵长明;吴永平
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】7页(P29-35)
【作者】耿克勤;邵长明;吴永平
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.45
【相关文献】
1.复杂岩基上高拱坝坝基坝肩浅层卸荷影响与稳定性研究 [J], 杨宝全;张林;胡成秋;陈建叶
2.复杂岩基上的拱坝多拱多梁法应力分析 [J], 林绍忠;苏海东
3.复杂岩基上拱坝和坝肩岩体变形过程及转异特征研究 [J], 耿克勤;吴永平;包煜君
4.复杂岩基上拱坝枢纽的整体地质力学模型试验研究 [J], 拱坝试验研究课题组
5.复杂地基上砼拱坝三维非线性有限元稳定分析 [J], 马连军;种秀灵;梁慧兰
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江坪河拱坝坝肩稳定分析

电站总装机容量５０Ｍ０Ｗ。
拱坝的稳定性是设计的关键，为了深入研究拱坝坝肩可能的失稳模式，评价初步加固措施的效用，给
坝址位于峡谷河段，河谷呈“ ” ，宽高比２１Ｖ型．
左右。坝轴线位置自下而上出露的地层为Ｅ－、２１
２一ｌ２—２ｌ—ｌｌ一２１—３ｌ一４
水位、设计洪水位等３种工况下加固前后坝体坝肩系统的点安全系数和７个可能滑动块体的抗滑富余系数。计算结果表明，两岸拱座在加固后基本满足要求，但左岸拱座安全裕度不大。【关键词】坝肩稳定分析；三维弹塑性有限元法；抗滑富余系数；江坪河拱坝
中圉分类号：Ｔ６２４（６）Ｖ４．２２４文献标识码：Ａ文章编号：１０－８０２０）１０６ — ３０００６（０６０ —０６０
ｄ — ｕｍｅｔｓｓｍａｄｔｅｓｅｙｍｒｎｆｒｏｆｃｎｓｏｓｄｎｓｔｃｎ７ｐｔｔｌｌｉｇｂｏｋｆｅｄｍｂｆｅｍｂａａｔｎｓｙｔａｔａｇｅｉｅｔｆｌｉｇｒｉａｅｏｏｎａｓｄｎｌｓｏａｅｒｅｎｈｆｉｏｃｉｉｅｓｎｅｉｉｃｈｔｏ
ｎｆｒｔｅｎｏｃｍｅｔｔｅｄａｄａｅｅｒｉｆｒｅｎｆｈａｒａｃｌｔｄｕｄｒｔｅｃｎｉｏｓｆｔｅｎｒｌｔｒｇｅｅｄｔｅｄｓｎｆｏｖｌｅｔｈｏｍａｅｃｌｕａｅｎｅｏｄｔｎｈｏｍａｓａｅｌｖｌｈｉｏｏｎａｅｉｏｄｌｅ－ｈｇｌｅｒｓｅｔｅｙｂｓｄｏｅｒｓｌｓｆｍｈｎｙｉｍａｅｗｉＥＭ．ＴｅｒｓｌｓｓｏｔａｏｈｔｅａｃｂｔｎｓＣｅｅｒ－ｐｃｉｌａｅｎｔｅｕｔｏｔｅａａｓｄｔＦｖｈｒｌｓｈｈｕｔｈｗｔｂｔｈａｕｍｅｔａｍｅｔｔｅｈｈｒｎｈｅ

拱坝准稳定温度场三维有限元分析

拱坝准稳定温度场三维有限元分析本文以“拱坝准稳定温度场三维有限元分析”为标题，主要介绍了利用三维有限元分析技术在拱坝准稳状态下的温度场研究方法。

首先，经过对拱坝结构准稳状态下温度场相关理论的阐述，重点讨论了利用三维有限元分析技术进行拱坝准稳态温度场计算的方法；其次，介绍了在拱坝准稳态温度场中热桥、对流和辐射热传导的影响；再次，介绍了建立温度场数值计算模型的基本原理，提出了利用三维有限元分析方法计算拱坝准稳态温度场的步骤；最后，总结了三维有限元分析技术在拱坝准稳态温度场研究中的应用，讨论了在拱坝结构评价中对温度场的进一步研究方向。

拱坝准稳态温度场的研究是拱坝健康评价的重要内容之一，它是拱坝结构和材料得以发挥运行性能的前提条件。

拱坝准稳态温度场包括热桥、对流和辐射热传导等多种影响因素，计算过程复杂，这就要求对拱坝准稳态温度场建立数值计算模型。

此外，拱坝准稳态温度场的实际计算过程，也涉及到拱坝不同部位的温度场表达形式、热桥的分析方法以及热流的传递特征等多个方面。

目前，三维有限元分析技术已经成为拱坝准稳态温度场研究的重要工具。

有限元分析技术可以把复杂的结构表示为一系列小的单元，通过建立温度场数值计算模型，可以求出拱坝准稳态温度场的完整分布。

三维有限元分析的精度可以得到极好的控制和改进，拱坝准稳态温度场实际模型的计算结果更加准确可靠。

基于以上分析，利用三维有限元分析技术在拱坝准稳状态下温度场的计算过程可以分为如下步骤：第一步，完成拱坝准稳态温度场的初始值计算；第二步，设定拱坝准稳态温度场的边界条件；第三步，建立拱坝准稳态温度场的有限元求解模型，开始温度场的有限元求解；第四步，对拱坝准稳态温度场计算结果进行分析，给出详细分析报告。

通过以上分析可以看出，三维有限元分析技术在拱坝准稳态温度场研究中有重要的应用意义。

在拱坝结构评价中，还可以进一步开展研究，例如通过考虑温度场存在的随时间变化特点，对温度场进行动态分析；通过考虑温度场存在的多种影响因素，对温度场进行非稳态分析；以及通过考虑温度场的非均匀性，对温度场进行非均匀性分析等等。

基于非线性有限元法的锦屏一级高拱坝整体稳定分析的开题报告

基于非线性有限元法的锦屏一级高拱坝整体稳定分析的开题报告一、选题背景及研究意义高拱坝作为一种高效节能的水利水电工程结构，已经广泛应用于国内外的水利水电工程中。

然而，由于拱坝结构本身具有非线性、非均匀性和复杂性等特点，对其进行合理的力学分析和结构设计是一项十分复杂的任务。

其中，整体稳定性是高拱坝结构工作安全的关键问题之一，因为它与拱坝的压力分配、变形分布、翻滚等问题密切相关。

因此，研究高拱坝的整体稳定性问题具有重要的理论与应用意义。

非线性有限元法是目前国际上研究高拱坝稳定性问题的一种主流方法，它通过对高拱坝结构的离散化和力学计算，可以预测高拱坝结构的受力、变形和稳定性等性能，为高拱坝结构的设计和施工提供重要的理论依据。

然而，在实际应用中，不同的非线性有限元模型会对高拱坝结构稳定性分析产生不同的影响，因此，对不同非线性有限元模型的优缺点进行比较和分析，是进一步完善高拱坝结构分析理论和提高其工程应用水平的必要步骤。

二、研究内容及解决问题的思路本文的研究内容主要是基于非线性有限元法对锦屏一级高拱坝的整体稳定性进行数值模拟分析，比较不同非线性有限元模型对高拱坝结构稳定性计算结果的影响，并结合实际工程中的案例，探讨高拱坝的结构稳定性分析方法和应用。

具体来说，本文的研究思路分为以下几个步骤：（1）对锦屏一级高拱坝的结构特点、工程参数进行系统性分析和描述，确定高拱坝的非线性有限元模型；（2）基于ANSYS等软件平台，建立高拱坝的三维有限元模型，并采用几何非线性、材料非线性和接触非线性等效应，对高拱坝的整体稳定性进行数值模拟计算；（3）比较不同非线性有限元模型对高拱坝结构稳定性计算结果的影响，分析其优缺点和适用范围；（4）结合实际工程中的案例，探讨高拱坝的结构稳定性分析方法和应用，并提出完善高拱坝结构设计和施工的建议和措施。

三、拟用方法和技术路线本文的研究采用基于非线性有限元法的数值模拟方法，结合ANSYS等软件平台，对锦屏一级高拱坝的整体稳定性进行数值模拟计算。

某混凝土拱坝三维非线性有限元分析

某混凝土拱坝三维非线性有限元分析
曾懿
【期刊名称】《红水河》
【年(卷),期】2010(029)002
【摘要】拱坝结构中混凝土处于多维受力状态,由于混凝土早期裂缝、内部缺陷、材料非线性等因素,必然导致混凝土结构的非线性反映.文中应用多轴强度准则,对某拱坝进行三维非线性有限元仿真分析,得出其应力位移规律、极限承载力,为该拱坝的设计提供了参考.
【总页数】4页(P46-48,52)
【作者】曾懿
【作者单位】广西电力工业勘测设计研究院,广西,南宁,530023
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.4
【相关文献】
1.混凝土拱坝坝肩抗滑稳定三维非线性有限元分析 [J], 袁志刚;马连军;种秀灵
2.某电站拱坝的三维非线性有限元计算分析 [J], 高传彬; 高乐; 林芯羽; 段雪彬; 邱松
3.温度荷载作用下拱坝基岩三维非线性有限元分析 [J], 陈华杰
4.某水电站引水隧洞三维非线性有限元分析 [J], 黄超
5.某水电站引水隧洞三维非线性有限元分析 [J], 黄超
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拱坝坝肩的抗滑稳定性分析的开题报告

拱坝坝肩的抗滑稳定性分析的开题报告
1.研究背景和目的
随着各种工程建设的不断发展，对于大型水利工程的建设已经显得尤为重要。

其中，拱坝是一种非常重要的水利工程建设。

不过，在拱坝建设中，拱坝坝肩的抗滑稳定性问题一直是拱坝建设过程中的难点。

因此本研究旨在通过对拱坝坝肩的抗滑稳定性问题展开深入研究，掌握拱坝建设中坝肩抗滑稳定性的重要性和关键技术，并在此基础上制定出更加严谨的构建方案，使得拱坝的建设工作更加安全可靠。

2.研究方法
该研究将采用结合实验室模拟与数值模拟的数据分析方法，通过现场勘测与试验研究，计算出拱坝坝肩应力及变形状态，并结合岩土力学原理对拱坝坝肩表现出的稳定性、安全性等结构特性进行探究。

此外，还将采用现场试验法、例如水切割、憎水滑板等方法来验证数值计算的准确性，并通过详细地分析抗滑稳定性分析方法的适用性和条件等，制定出更为科学的分析方法与设计方案。

3.预期成果
本研究将得出一个具有较高科学性、可操作性和可靠性的抗滑稳定性分析方法和设计方案。

此外，还将能够进一步深入研究拱坝建设中坝肩抗滑稳定性的关键技术，为拱坝建设提供更加可靠的技术支持。

最后，通过本研究的深入分析，能够深化对复杂水利工程建设中坝肩抗滑稳定性问题的理解，为相关领域的工程实践提供重要的技术支持。

长岭水库拱坝加固前后三维有限元分析的开题报告

长岭水库拱坝加固前后三维有限元分析的开题报告一、选题背景和意义长岭水库是我国多功能大型水利工程之一，也是滇池治理的一项重要工程。

其中拱坝是长岭水库的重要组成部分，为保证长岭水库的安全稳定运行，拱坝的加固工作是必要的。

拱坝加固设计需要考虑多种因素，对加固前后的结构强度和变形进行分析，以便优化设计，提高工程安全性和可靠性。

本课题旨在通过三维有限元分析，对长岭水库拱坝加固前后的结构强度和变形进行研究，为拱坝加固设计提供理论基础和技术支持，具有重要的现实意义和应用价值。

二、研究内容和方法本研究将采用三维有限元分析方法，模拟长岭水库拱坝加固前后的结构强度和变形情况。

具体研究内容包括：1. 建立长岭水库拱坝有限元模型，模拟加固前后的结构状态；2. 对加固前后的结构进行静力分析，分析其受力情况；3. 分析长岭水库拱坝加固前后的变形情况，确定其变形规律；4. 对加固前后的结构进行比较，评估加固效果。

三、预期目标和成果本研究旨在通过三维有限元分析，对长岭水库拱坝加固前后的结构强度和变形情况进行研究，预期达成以下目标和成果：1. 建立长岭水库拱坝有限元模型，模拟加固前后的结构状态；2. 对加固前后的结构进行静力分析，分析其受力情况；3. 分析长岭水库拱坝加固前后的变形情况，确定其变形规律；4. 对加固前后的结构进行比较，评估加固效果；5. 提出优化加固设计方案，为实际工程提供参考和指导。

四、研究进展和计划安排目前已完成长岭水库拱坝有限元模型的建立和加固前的静力分析工作，正在对加固前后的结构进行变形分析。

下一步计划是完成加固后的静力分析和对加固前后结构的比较和评估工作。

最终目标是提出优化加固设计方案，并撰写论文。

具体计划安排如下：2022.9-2022.12：建立长岭水库拱坝有限元模型，并进行加固前的静力分析。

2023.1-2023.4：对加固前后的结构进行变形分析，并完成加固后的静力分析。

2023.5-2023.8：对加固前后的结构进行比较和评估。