面板堆石坝有限元仿真计算及参数敏感性研究

回顾了面板堆石坝仿真计算中各类材料的本构模型.结合某抽水蓄能电站混凝土面板堆石坝,运用三维非线性有限单元法对其进行了坝体施工和库水蓄降的仿真模拟计算,预测了各时期坝体和防渗体系的变形和应力.并对计算模型的主要参数进行了敏感性分析,其中参数K,Rf和φ0对坝体位移有较大影响.     

ABAQUS有限元分析软件中Duncan-Chang模型的二次开发

以ABAQUS用户子程序UMAT为基础,利用Fortran编程语言,开发研制了Duncan－Chang模型接口程序。通过数值检验表明,所研制的接口程序开发思路正确,可以用于分析实际工程问题。     

邓肯张E-B模型对中等高度面板坝沉降计算的适应性分析

结合某水库混凝土面板堆石坝坝体变形的二维非线性有限元计算,通过与实测沉降值的比较验证邓肯张E-B模型对中等高度面板坝沉降计算的适应性。计算结果表明,采用邓肯张E-B模型计算的坝体沉降与实测分布规律一致,但实测值较计算值平均大30%左右,因此,应合理选取模型参数,以比较准确地估计坝体沉降变形。     

剪力墙弹塑性有限元模型与建模方法

钢筋混凝土剪力墙非线性模拟是混凝土结构分析中的重要问题.由于剪力墙模拟比较复杂,因此须针对工程具体问题研究合适的剪力墙分析模型和建摸方法.为准确选用模型来模拟剪力墙(简体)在强震作用下的非线性行为,介绍了剪力墙弹塑性分析有限元模型的研究现状,并结合一些结构设计软件介绍如何建立剪力墙模型.依据实际工程中剪力墙的具体情况,...     

T BM 开挖隧洞管片衬砌结构 三维有限元分析及配筋计算

研究在高内水压力下,TBM开挖隧洞中管片衬砌能否承担内水压力作用且结构强度满足设计要求的问题,主要针对管片衬砌结构接缝对衬砌整体应力的影响。以某水电站长距离引水隧洞为例,采用有限元法建立三维模型,计算发现在内水压力作用下,管片分块衬砌受力规律不同于常规现浇混凝土衬砌,管片之间螺栓连接受力集中,接缝处产生了应力释放,使得管片其他部位应力降低,而且配筋量较同水头下整体现浇混凝土配筋量大大减少。     

奴尔水利枢纽沥青混凝土心墙坝二维有限元分析

采用邓肯-张E-μ模型对新疆奴尔水利枢纽沥青混凝土心墙坝进行二维有限元计算分析。结果表明:大坝变形值和应力分布规律是合理的,大坝、心墙的变形及应力水平均在合理范围,大坝安全稳定。     

邓肯E-ν模型与E-B模型的比较

为探讨邓肯E-ν模型和E-B模型的差异,首先利用糯扎渡堆石料的两种模型参数计算各自模型所反映的泊松比,并进行了比较分析;然后对两种模型自身理论公式所反映的泊松比的差异进行分析;最后,以261.5 m高的糯扎渡心墙坝为例,进行了有限元计算,研究两种模型计算得到的坝体内不同位置处的应力水平、弹性模量和泊松比的差异,进一步认识了两种模型的差异。     

桓仁下库进水口边坡稳定非线性有限元计算分析

用非线性有限元法分析边坡稳定性,能够对坡体内的应力分布、应变及变形分布、塑性区分布等规律有准确的认识,还可以得出滑动面的大致位置。本文应用DP模型对桓仁下库进水口边坡进行评价,判断其边坡开挖方式是合理的。     

温度变化与荷载共同作用下引水隧洞结构有限元计算模型的选取

根据水温和气温的变化规律,对引水隧洞结构在温度变化与荷载共同作用下选取有限元计算模型的原则和方法进行了探讨。     

边界条件对软岩力学有限元计算的影响

采用三维计算模型,模拟分析了西霞院软岩力学特性,对3种约束条件下的计算结果进行了对比:固定约束情况下中心柱作用面的竖向应力和竖向位移与不加约束情况下中心柱作用面的竖向应力和竖向位移接近;刚壳约束条件下中心柱作用面的竖向应力稍大.因此,在建立更复杂的计算模型时,可以用固定约束代替其他两种约束方式.     

利用有限元计算成果进行边坡稳定计算探讨

在大多数工程的建设及施工中,通常是采用传统的极限平衡法进行边坡的稳定性计算及校核,用直观的安全系数来评价边坡的稳定性。随着有限元理论的问世及发展,很多大型工程的边坡稳定问题引入了有限元理论。但有限元计算成果通常是作为一种稳定性校核的手段。利用有限元计算成果,我们同样可以对边坡的稳定性作一个传统的定量评价,其计算出来的安全系数通过大量工程验证,证明其结果优于简化的极限平衡计算法,具有一定的应用价值。     

有限元计算中土的变形模量取值探讨

为修正均匀介质的弹性理论计算变形模量的误差,使用ANSYS软件建立两种有限元计算模型,一种模型为完全均质地基模型,即与Boussinesq、Mindlin弹性理论相吻合的计算模型,另一种为荷载作用在刚性压板上的浅、深层平板载荷试验模型。然后根据具体算例进行对比分析,探讨有限元计算中土的变形模量取值。分析结果认为:在有限元或以弹性理论为基础的地基变形计算中,以浅层平板载荷试验计算得出的变形模量值,应再乘以1.079~1.157的系数计算土的变形模量;以深层平板载荷试验计算得出的变形模量值,应再乘以1.389~1.409的系数计算土的变形模量。     

工程渗流有限元计算方法研究

总结了渗流数值计算的方法，简人介绍了三维稳定、非稳定渗流，裂隙岩体三维渗流及饱和０非饱和渗流计算的微分方程及定解条件，同时，介绍了网络的自动剖分、自由面的确定、渗流量计算、排水井列的计算及前后处理等的处理原则，并结合小浪底水利枢纽、瀑布沟水电站土石坝等工程，运用所编程弃进行分析计算，其研究成果为工程设计、施工提供了科学依据。     

贴边岔管有限元计算影响因素研究

文章通过对比分析科研院校完成的贴边岔管有限元计算结果,找到了影响贴边岔管有限元计算的3个主要影响因素:网格数量、边界条件和单元类型。通过分析得出模型划分时网格间距和边界条件的取值范围:网格间距为0.125 m、边界长度为1.0~2.0倍的管道直径时,模拟值与对比值计算结果较吻合;同时提出曲面壳单元更适合于岔管有限元的计算。     

加锚节理岩体的弹～粘塑性有限元计算

本文分析了锚杆对节理岩体的作用机制，探讨了加锚节理面抗拉、抗剪性能的改善，导出了加锚节理岩体的本构方程，分析了锚杆，节理，岩块联合工作的基础上，编制了三维非线性有限元程序，为锚杆的工程应用提供了一个分析的途径。     

在有限元软件中开发实现Duncan-Chang本构模型的方法研究

在土石坝的有限元计算分析中,关键和难点是准确描述土石坝材料的本构关系。以ANSYS为例,提出了一种在现有有限元计算程序中开发实现Duncan—Chang材料本构模型的一般方法,并编制了相应的位移后处理程序,经实验算例和实际工程算例,结果表明：本开发工作能完成复杂土工应力应变的有限元数值分析问题,同时,具有计算精度高和前后处理快捷方便的特点,为土石坝的有限元计算开辟了另一条途径。     

故县水库混凝土大坝平面有限元计算及安全性评估

通过有限元计算,对故县工程坝基低弹模岩层修筑混凝土高坝的稳定、应力、变形条件进行分析评价,并探讨深层滑动、摩擦系数、允许变位控制指标值等问题。从计算成果看,故县大坝断面由稳定条件控制,坝体应力满足重力坝规范要求,坝基低弹模岩石应力经点抗滑安全系数法评定,基本满足要求;从应方或变位上看,坝基深层滑动稳定均满足要求。但基础低弹模较软弱Ⅳ类岩体各坝段有少量单元超过允许应力界限,进入塑性应力区,基础应力条件并不富余。因此,从稳定、应力和变位诸条件综合分析,结合较软弱Ⅳ类岩体的具体工程条件,摩擦系数由0.7降到0.57～0.60是合适的,起到了扩大坝底断面的作用,保证了工程的安全。     

基于VTK的有限元计算结果可视化

介绍了常用的可视化技术、VTK（Visualization ToolKit）特点及可视化流水线、数据流向。以Microsoft VisualC＋＋6.0作为开发工具,结合VTK,编制了相应的可视化程序,基本实现了有限元计算结果（温度场、位移场、应力场等）的可视化。最后给出了一个可视化的实例,成功地实现了云图、切割、流线、流面的显示。