园满贯水电站碾压混凝土拱坝设计

本文主要介绍园满贯水电站碾压混凝土拱坝在设计过程中的一些主要思路和原则,主要包括拱坝坝轴线的选择、大坝体型设计和基础处理等,采用不同计算方法对大坝进行应力分析和稳定计算,有效地避免了不利工程地质条件的影响,提高了大坝的安全性和可靠性。     

沙牌碾压混凝土拱坝损伤开裂分析

碾压混凝土拱坝的温度裂缝与一般混凝土坝的温度裂缝有本质区别。为了有效控制坝体开裂,要求分缝设计与应力场仿真分析密切结合。因此 进行了沙牌碾压混凝土拱坝三维非线性应力场的全过程仿真分析,在此基础上对拱坝在不同分缝情况下的损伤开裂行为进行了研究。计算中考虑了温度荷载、自重、静水压力、混凝土徐变和自生体积变形等情况。通过计算分析得出了沙牌碾压混凝土拱坝的开裂规律,为沙牌碾压混凝土拱坝的分缝设计提供了依据。     

万家口子水电站碾压混凝土拱坝的关键技术研究

万家口子水电站碾压混凝土双曲拱坝最大坝高167.5m,为目前世界上在建和已建的最高碾压混凝土双曲拱坝,坝址地形地质条件复杂、坝体方量较大,建基面选择、消能防冲设计、碾压混凝土施工期应力控制、整体防渗设计、坝体抗震设计都成为制约工程进展的关键技术。     

当前世界上已建及在建的碾压混凝土拱坝

目前世界上只有南非和中国建有碾压混凝土拱坝 ,南非 3座 ,中国 8座 .最早的碾压混凝土重力拱坝是南非的克勒尔波特坝 ,最早的碾压混凝土双曲拱坝是中国的溪柄坝 .目前最高的碾压混凝土重力拱坝是中国的普定坝 ,最高的碾压混凝土双曲拱坝是中国的沙牌坝 .见表 1.表 1　世界碾压混凝土拱坝坝　名地　点河　流 坝高/ｍ坝顶长 /ｍ坝顶宽 /ｍ坝底宽 /ｍ厚高比坝身体积/万ｍ3其中碾压混凝土 /万ｍ3库容/万ｍ3装机/万ｋＷ建成年份 坝型克勒尔波特南　非九　河 5 0 2 0 0 5 .94.5 1370 0 1989重力拱坝沃尔温丹南　非大布雷克河 70 2 6 82 1182 40 0…     

大花水水电站碾压混凝土工艺性试验研究

大花水水电站拦河大坝为抛物线双曲拱坝＋左岸重力墩,双曲拱坝最大坝高134．5米,大花水大坝系国内最高的碾压混凝土双曲拱坝,根据大花水大坝工程特点,结合现场施工要求,碾压混凝土工艺性试验现场选择在重力墩下游面进行,通过本次试验,为大坝碾压混凝土正式施工提供碾压施工参数。     

碾压混凝土拱坝中的仓内施工研究

混凝土工程量小，工程投资少是碾压混凝土拱坝与重力坝相比的最大优势。但从施工组织角度看，拱坝仓面狭窄，其施工组织要比重力坝困难，技术含量高。笔者通过多年的施工经验对碾压混凝土拱坝中仓内快速施工工艺进行了研究。     

含灌浆横缝碾压混凝土拱坝仿真应力和双轴强度判别

由于施工过程逐层浇注混凝土，自重和温度荷载同时加载，都存在徐变效应。作者提 供了累计温度和自重的徐变应力计算方法和程序，结合碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝工程提供了施工 期仿真应力特点。用简化弹性应力计算施工末期坝体温度下降到运行期坝体稳定变温场受河 床及两岸基础和自身相对变形的约束应力，并和水压应力叠加取得运行期碾压混凝土拱坝仿 真应力，施工期和运行期仿真应力形成最终组合应力。文中提供的混凝土双轴强度判别为应用 仿真应力进行设计提供了条件，仿真计算为碾压混凝土拱坝设计和工程实践提供了可靠依据。     

整体碾压混凝土拱坝工艺及温度场仿真计算

选用了整体碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝的可行施工工艺，提供了混凝土坝施工期到运行期温度场的仿真计算方法和温度信息处理方法。利用我国某碾压混凝土坝的现场实测结果，对温度计算值及变化进行了验证，结果良好。数值计算用来预测我国拟建的某碾压混凝土拱坝从施工开始到长时间运行的仿真温度变化。仿真计算表明工艺对施工期温度变化影响大，对由施工末期到运行期温降值也影响较大。根据温度场的变化规律选择了碾压混凝土拱坝合理的施工工艺。     

碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度双参数断裂模型

对两种尺寸碾压混凝土三点弯曲梁进行了断裂试验,获得了荷载和裂缝口张开位移P-M全曲线及荷载和加载点位移P-δ全曲线,分析了碾压混凝土的断裂参数、临界有效裂缝长度和临界裂缝尖端张开位移等一系列空白参数.运用双K和双G断裂理论,分别建立了碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度的非线性断裂模型和断裂能量分析模型,从非线性应力场和能量释放率角度明确了诱导缝的起裂、稳定扩展和失稳扩展的计算方法,对两种模型计算结果进行了相互比较,并用有限元和沙牌拱坝的工程实际观测值验证了模型的可靠性.给出了拱坝诱导缝的最佳布置间距、设置位置等.实践证明,该模型可提高碾压混凝土拱坝诱导缝的设计水平,且具有工程实用价值.     

白莲崖水电站碾压混凝土拱坝结构受力分析

采用有限单元法对白莲崖水电站碾压混凝土拱坝进行了仿真分析,并把计算结果与拱梁分载法、试载法的计算结果进行比较,指出用有限元法分析拱坝的优势和不足．为有限元法在拱坝设计中的应用提供了一定的参考依据。     

井冈冲砌石双曲拱坝设计与研究

井冈冲砌石双曲拱坝为多心圆弧双曲拱坝.拱坝最大坝高92ｍ，厚高比0.261，最大拱圈中心角99.9°，最大拱圈半径160ｍ.采用ADCAD进行体型优化.拱坝结构分析表明：拱坝应力满足规范要求，拱坝超载能力不大.该拱坝拱座稳定的安全余度很小，为此采取在坝肩设置排水洞和加强观测的设计措施.坝体上游面设混凝土防渗面板、下游面设浆砌条石、中部为细石混凝土砌毛石.该砌石拱坝坝体每隔72ｍ设一条灌浆横缝，上游混凝土防渗面板沿坝轴线每隔18ｍ设0.8ｍ宽的宽缝，水泥灌浆和膨胀混凝土回填于低温季节进行.对石料场岩石进行了隐节理、铁锈面对强度的影响试验和现场大型砌体现场试验，试验研究表明，选定石料场的石料不宜上坝.经设计和试验研究，拱坝两个坝身表孔采用窄缝式消能工.     

碾压混凝土工拱坝诱导缝断裂特性研究

为了防止碾压混凝土坝出现无规则裂缝，通常采用在碾压混凝土坝体特别是在碾压混凝土拱坝的内部设置诱导缝，通过对带有穿透形预留缝的碾压混凝土试件和内含椭圆形预留缝、内含矩形预留缝的碾压混凝土试件的轴拉试验和分析得出了关于内含非穿透椭圆形预留缝碾压混凝土试件和内含非穿透矩形预留缝碾压混凝土试件的应力强度因子的计算公式并进行了修正，取得了较好的结果。     

高拱坝体型三维拓扑优化研究

应用三维拓扑优化理论,编制了相应的计算程序,并结合高拱坝结构特点,固定拱坝上游面,对高拱坝三维空间结构进行了拓扑优化计算.结果表明,优化所得拱坝体型与常规坝体体型基本一致,强度满足应力要求.     

碾压混凝土拱坝施工期温度荷载的计算方法

温度荷载是碾压混凝土拱坝施工期引起坝体开裂及裂缝扩展的重要原因.文章分别介绍了美国垦务局公式和<规范>公式计算碾压混凝土拱坝温度荷载的方法,并与运用温度场仿真计算与反分析相结合的方法进行对比,得出后面的方法有更大的优越性.     

中国工程院院士赵国藩简介

赵国藩,男,中共党员,“九三”学社社员,大连理工大学教授,博士生导师,混凝土结构专家,1997年当选中国工程院院士.赵国藩教授,山西汾阳人,1925年生,1949年毕业于上海交通大学土木系结构工程专业,1950年来大连工学院任教.50年来,他一直从事混凝土及钢筋混凝土结构理论与工程应用研究,有较高的学术造诣.他为制定和修订我国的工程结构规范及在“七五”、“八五”、“九五”期间国家科技攻关项目中为交通部大直径预应力管桩码头成套技术、四川二滩拱坝、沙牌碾压混凝土拱坝、贵州东风拱坝、普定碾压混凝土拱坝、龙滩碾压重力坝等工程的重大关键技…     

小湾水电站拱坝设计方案探讨

笔者结合小湾水电站的地质和水文状况，对其拱坝的设计情况和在设计过程中的影响因素和措施进行了详细的阐述。对小湾拱坝体型，抗震措施，泄洪消能等进行了深人研究和优化，拱坝相关关键技术问题已得到较好解决。     

沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝开裂研究

根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点,分别将矩形诱导缝简化为穿透形裂缝和深埋椭圆形裂缝,假定为I型开裂;考虑相邻裂缝的影响．采用虚拟裂缝模型和线弹性断裂力学相结合的方法,建立了诱导缝失稳扩展时的亚临界扩展量和等效应力强度因子的解析表达式．结合碾压混凝土的试验断裂参数,计算了沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝的等效强度,并将此结果应用到三维非线性应力场仿真分析中,对沙牌拱坝进行了开裂计算分析．计算结果表明,等效强度可以作为诱导缝的开裂准则．     

“高碾压混凝土拱坝应力应变全过程仿真计算研究”通过验收

位于四川省的 1 32 m的沙牌水电站是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝 ,其应力应变全过程仿真计算研究由我校土木建筑学院完成 ,现已通过验收 .这项国家“九五”攻关子课题经过科研人员 3a的努力 ,建立了碾压混凝土的损伤破坏本构关系 ,对碾压混凝土的非线性徐变理论进行了研究 ,在此基础上编制了碾压混凝土应力应变全过程非线性有限元仿真分析程序 ,分析了沙牌碾压混凝土拱坝的分缝设置与材料特性对大坝施工期与运行期应力状态的影响 .利用仿真分析成果 ,选择了最优的分缝组合形式 ,得到了坝体及诱导缝在施工期及运行期的开裂部位和开裂时间…     

构皮滩拱坝合理体型的研究

以数学规划法和拱坝设计相结合，研究乌江构皮滩拱坝的合理体型，给出了满足坝址区河谷形状、地质及现行拱坝设计规范约束条件的最优体型.     

柔性拱和软弱地基上的碾压混凝土拱坝

为改善软弱基础上修建碾压混凝土拱坝的结构设计 ,通过对水压和温度荷载作用下坝体的应力和位移分析 ,提出了适应软弱基础拱坝变位大但应力不恶化的“柔性拱”及简易止裂措施 ,已用于修建新疆石门子碾压混凝土拱坝。坝体设人工短缝加大拱的变位 ,可消减水压和温度作用下的拉应力集中 ;扩大拱座降低坝肩软弱岩面上的压应力和剪应力 ,拱座考虑侧约束减少拱座在水压作用下的变位 ,也增加坝肩绕渗途径