基于隨機有限元的重力壩時變可靠度計算分析
發(fā)布時間:2021-03-02 14:35
我國水庫總量較大,病險水庫較多,其運行期的潰壩與非潰壩風險分析與處置是水庫運行管理的關鍵技術。針對病險庫壩材料老化特性,提出了基于隨機有限元法的重力壩可靠度計算分析方法。以HYT電站為例,對左岸非溢流壩段抗滑穩(wěn)定和壩體強度可靠指標進行了計算分析;并考慮了材料參數(shù)隨運行時間的變化,進而對運行期的可靠度時程變化規(guī)律進行了分析。結果顯示,校核洪水位工況層面抗滑穩(wěn)定可靠指標和壩頂漿砌石部分單軸拉伸準則對應的強度可靠指標小于目標可靠指標,要重點關注;且該壩段的抗滑穩(wěn)定和強度可靠指標均隨著運行時間的增長而有所下降。提出的方法計算效率高,能考慮眾多實際影響因素,計算結果符合實際規(guī)律,在分析重力壩可靠性時合理有效。
【文章來源】:人民黃河. 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
校核洪水位工況壩體主應力及強度可靠指標分布
圖1 校核洪水位工況壩體主應力及強度可靠指標分布兩種工況下壩體的主應力分布符合一般規(guī)律,且與對應強度可靠指標的分布規(guī)律一致。壩頂漿砌石部分的可靠指標比大壩主體混凝土部分的可靠指標小,原因是壩頂漿砌石強度比大壩主體混凝土強度小。對大壩主體混凝土部分,單軸拉伸準則對應的可靠指標在壩踵處最小,單軸壓縮準則對應的可靠指標在壩趾處最小,最小值為校核洪水位工況下單軸拉伸準則對應的3.48。對壩頂漿砌石部分,強度可靠指標最小值為校核洪水位工況單軸拉伸準則對應的0.67,依據(jù)《水利水電工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50199—2013)[11],混凝土重力壩在持久狀況承載力極限狀態(tài)下,結構安全級別為Ⅱ級時,二類破壞目標可靠指標為3.70。校核洪水位工況下,單軸拉伸準則對應的強度可靠指標小于目標可靠指標,且壩頂漿砌石部分點可靠指標更小,因此要重點關注校核洪水位工況下壩頂漿砌石部分的抗拉性能。
為分析混凝土老化對壩體強度可靠指標的影響,計算了各運行時間下壩踵處單軸拉伸準則及壩址處單軸壓縮準則對應的強度可靠指標β,見圖3。由圖3可知,各種情況下,可靠指標隨運行時間的增長基本呈線性下降趨勢。從建壩到大壩運行50 a,除校核洪水位工況壩踵處單軸拉伸準則對應的可靠指標減小值的絕對值達到0.38外,其余情況可靠指標減小值的絕對值較小,為0.1左右。2.4 抗滑穩(wěn)定可靠指標計算結果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含概率與區(qū)間混合不確定性的重力壩可靠性分析[J]. 程井,李培聰,李同春,孟凡軒. 水電能源科學. 2019(04)
[2]混凝土壩工程長效服役與風險評定研究述評[J]. 顧沖時,蘇懷智. 水利水電科技進展. 2015(05)
[3]混凝土損傷對重力壩可靠度的影響[J]. 徐忠義,武清璽,武運磊. 人民黃河. 2014(05)
[4]壩踵裂縫深度對混凝土重力壩可靠度的影響[J]. 康旭升,李宗利. 人民黃河. 2011(06)
[5]基于隨機有限元的混凝土重力壩可靠度分析[J]. 李樹山,解偉. 水電能源科學. 2009(05)
[6]混凝土重力壩安全可靠性時變模型研究[J]. 彭輝,劉德富,田斌. 水力發(fā)電. 2009(08)
[7]丹江口水庫某壩段系統(tǒng)可靠度分析[J]. 王盛,吳劍國,張愛暉. 中國農村水利水電. 2004(04)
[8]服役重力壩系統(tǒng)可靠度及概率壽命探討[J]. 張俊芝,李桂青. 水利學報. 2000(04)
本文編號:3059432
【文章來源】:人民黃河. 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
校核洪水位工況壩體主應力及強度可靠指標分布
圖1 校核洪水位工況壩體主應力及強度可靠指標分布兩種工況下壩體的主應力分布符合一般規(guī)律,且與對應強度可靠指標的分布規(guī)律一致。壩頂漿砌石部分的可靠指標比大壩主體混凝土部分的可靠指標小,原因是壩頂漿砌石強度比大壩主體混凝土強度小。對大壩主體混凝土部分,單軸拉伸準則對應的可靠指標在壩踵處最小,單軸壓縮準則對應的可靠指標在壩趾處最小,最小值為校核洪水位工況下單軸拉伸準則對應的3.48。對壩頂漿砌石部分,強度可靠指標最小值為校核洪水位工況單軸拉伸準則對應的0.67,依據(jù)《水利水電工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50199—2013)[11],混凝土重力壩在持久狀況承載力極限狀態(tài)下,結構安全級別為Ⅱ級時,二類破壞目標可靠指標為3.70。校核洪水位工況下,單軸拉伸準則對應的強度可靠指標小于目標可靠指標,且壩頂漿砌石部分點可靠指標更小,因此要重點關注校核洪水位工況下壩頂漿砌石部分的抗拉性能。
為分析混凝土老化對壩體強度可靠指標的影響,計算了各運行時間下壩踵處單軸拉伸準則及壩址處單軸壓縮準則對應的強度可靠指標β,見圖3。由圖3可知,各種情況下,可靠指標隨運行時間的增長基本呈線性下降趨勢。從建壩到大壩運行50 a,除校核洪水位工況壩踵處單軸拉伸準則對應的可靠指標減小值的絕對值達到0.38外,其余情況可靠指標減小值的絕對值較小,為0.1左右。2.4 抗滑穩(wěn)定可靠指標計算結果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含概率與區(qū)間混合不確定性的重力壩可靠性分析[J]. 程井,李培聰,李同春,孟凡軒. 水電能源科學. 2019(04)
[2]混凝土壩工程長效服役與風險評定研究述評[J]. 顧沖時,蘇懷智. 水利水電科技進展. 2015(05)
[3]混凝土損傷對重力壩可靠度的影響[J]. 徐忠義,武清璽,武運磊. 人民黃河. 2014(05)
[4]壩踵裂縫深度對混凝土重力壩可靠度的影響[J]. 康旭升,李宗利. 人民黃河. 2011(06)
[5]基于隨機有限元的混凝土重力壩可靠度分析[J]. 李樹山,解偉. 水電能源科學. 2009(05)
[6]混凝土重力壩安全可靠性時變模型研究[J]. 彭輝,劉德富,田斌. 水力發(fā)電. 2009(08)
[7]丹江口水庫某壩段系統(tǒng)可靠度分析[J]. 王盛,吳劍國,張愛暉. 中國農村水利水電. 2004(04)
[8]服役重力壩系統(tǒng)可靠度及概率壽命探討[J]. 張俊芝,李桂青. 水利學報. 2000(04)
本文編號:3059432
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