浅析重力坝水力劈裂分析的扩展有限元法.pdf

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1、水利建设建材与装饰2015年1月浅析重力坝水力劈裂分析的扩展有限元法侯高峰（安徽省·水利部淮委水利科学研究院安徽蚌埠233000安徽省建筑工程质量监督检测站安徽合肥230088）摘要：本文介绍重力坝水力劈裂的原因和阐述问题存在的危害，利用扩展有限元法对水力劈裂进行分析，结合实际工程计算和数据模型研究，提出相关的建议和策略，以供工程实际参考。关键词：重力坝；水力劈裂；扩展有限元法；建模中图分类号：TV641文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）04-0154-02水力劈裂是引起高坝在高水压作用力发生破坏的主要影响点为3800个，其中共有节点3980个。其大

2、坝有限元模型如图1原因之一。针对常规有限元法分析水力劈裂问题存在的不足，本所示。文主要采用扩展有限元法对其进行研究，综合考虑各种相关因素，然后根据扩展有限元法建立劈裂面水压力作用问题的虚功原理，通过模拟研究，提出水力劈裂问题的有限元列式，给出反应裂纹面不连续性的不连续函数数值积分方法以及开裂判断准则等方法进行扩展过程模拟分析。通过对重力坝水力劈裂纹面的水压力作用影响，结合数据分析，寻找影响重力坝水力劈裂裂缝的相关因素，然后针对影响因素进行探讨，提出解决水力劈裂缝的解决措施和建议。并且希望图1大坝有限元模型用实践证明扩展有限元法的应用意义。2水力劈裂问题的扩展有限元法分析

3、1重力坝项目概况所谓扩展有限元法，就是将一个物理实体模型离散成一组有某重力坝项目位于某河流中下游位置，是河流下游一个梯级限的相互连接的单元组合体[1~2]，该方法在考虑物体内部存在缺电站，采用混凝土重力坝，其高为152m，电站的总容量达到43.3陷时间，单元边界与几何界面一致，会造成局部网格加密，其余亿m3，电站总装机容量达到3500MW。项目所处地段的地质条件区域稀疏的非均匀网格分布，在网格单元中最小的尺寸会增加较差，为防止在使用过程中重力坝出现劈裂问题，笔者采用扩展计算成本，裂纹的扩展路径必须预先给定只能沿着单元边界发有限元法对劈裂纹面的相关数据进行分析。本次研究选

4、取该电展。站的玉段和域段为标准对象，选取的坝段属于类岩体，主要范围本文考虑裂纹面水压力的作用，在含裂纹单元的附加节点上是计算在坝段上下游其所受的水力作用力。坝段与左右边界的引入附加函数反映裂纹面的不连续性和裂尖的奇异性，然后基距离分别为坝高的0.5倍，距离坝底1.5倍作为模型的下边界，于虚功原理推导出开裂单元的广义刚度矩阵和广义荷载的具体将软土层作为单元实体。其中模型采用四边形等参元，网格划分自然顺序依次排序标记为1、2、3、……（至合同段参选申请人数3结语相同），并由参选申请人法定代表人或委托代理人代表签字确总而言之，本文通过对民办公助类项目施工队伍选择方式存认，做为

5、参选申请人正式抽取中选候选人的先后顺序。在的问题及解决方法提供了一些初步探讨，还需在以后的发展（3）第三步：抽取中选候选人过程中，多观察社会反响，为民办公助项目的科学合理、公开公参选申请人按照第二步各自抽取并经确认的号码自然排序正地选择施工企业提供有益借鉴，这样才能使民办公助类项目从1开始依次抽取乒乓球（乒乓球数和参选申请人相同，其中只施工建设目的得以实现。有一个黄色乒乓球，其余乒乓球全为白色，每个序号抽取一次），抽中黄色乒乓球的为中选候选人，抽中中选候选人后不再往下参考文献抽取，并在监督人员的监督下抽取前后当众展示剩余乒乓球的[1]谢祖国，黄春勇，谢春梅.创新小农水项

6、目“民办公助”建管机制的实践个数及颜色。[J].水利发展研究，2014（11）.2.4公示及签订合同[2]郭瑞萍，苟娟娟.农村基础设施“民办公助”模式的历史演变与比较[J].抽中的参选申请人在当地乡镇公示栏进行公示，公示结束无西北农林科技大学学报（社会科学版），2014（03）.异议后，发出中选通知书，由项目业主与施工企业在中选公示期[3]姚进忠.创新民办公助机制促进农田水利发展[J].中国水利，2008（06）.满后签订工程施工合同。收稿日期：2015-1-9·154·2015年1月建材与装饰水利建设表达式以及有限元支配方程，从而建立一种适合于水力劈裂分综上所述，笔者

7、对重力坝劈裂问题进行分析和总结，提出解析的扩展有限元法，并通过某重力坝水力劈裂的扩展有限元法决劈裂作用力不良影响的相关对策，具体包含以下几个方面：数值模拟，展示该方法的可行性和优越性。建模如下：（1）控制裂纹面分成的网格分布积分项，由于位移表达式中2.1劈裂纹面纹体作用力平衡原理引入不连续函数，所以为了保证积分的精度，应该在含有裂纹单根据虚功原理，劈裂纹体，裂纹边界为T1、T2，纹面所受作用元时进行积分，可将单元进一步细分成子三角形单元，使子单元力为P。研究假定水压力分布均匀。当边界T1上的作用力为t1位于裂纹面的两侧，然后进行积分。时，