重力坝坝体水平变形模型研究

针对统计模型当观测资料不包括荷载发生的极值或观测资料系列较短时,建立的数学模型将不能用于监测,主要依靠数学处理,没有较好地联系大坝和地基的结构性态的不足,文中在统计分析的基础上,提出变形混合模型来分析大坝水平变形。通过对大坝坝体的各测点的变形过程进行研究,对水库大坝坝体水平变形采用特征值统计分析;对坝体水平变形模型进行研究,建立基于逐步回归的统计模型和基于有限元的混合模型,并对2种模型进行综合比较,进而确定了测点变形模型。研究结果表明:大坝坝体实测水平位移和三维有限元计算结果基本一致,进一步表明文中采用的变形模型用于研究坝体的变形分析是可行和正确的。     

缺口导流期碾压混凝土坝智能通水温控

碾压混凝土坝在施工汛期采用的坝体预留缺口与导流洞联合导流方式是一种具有经济性和高效率的施工组织形式，但在炎热气候下碾压混凝土坝预留缺口导流对大坝温度和应力影响较大，坝体导流缺口温控难度大、开裂风险高。该文依托东非装机容量最大的水电项目坦桑尼亚Julius Nyerere水电站，首先采用三维有限元法对不同通水冷却方案工况下的坝体温度场和应力场演化特性开展模拟研究，提出过水温控策略；其次提出智能通水温控方法，研发成套的联控系统，实现大坝混凝土温度演化控制；最后成功在过水前使大坝混凝土温度降低至目标温度，汛后检查中未发现温度裂缝。该研究成果对指导碾压混凝土坝安全度汛具有重要意义，可供同类工程参考。     

无坝体温度监测数据老坝的导温系数反演分析

为了解决缺乏坝体温度监测数据的老坝混凝土热学参数反演问题，利用常见的坝体位移监测资料，通过建立监控模型分离出温度分量，运用温度分量相位与气温相位之间的滞后关系，并借助温度场与变形场的有限元计算以及拟合优化，提出一种基于变形监测资料的老坝导温系数反演方法，并以丰满大坝为例进行了计算分析。结果表明，反演得到的导温系数为0.0978m²/d，在合理范围之内。     

基于DDA和FEM耦合方法的碾压混凝土坝抗震安全性分析

应用非连续变形分析(DDA)和FEM耦合方法研究了碾压混凝土重力坝的动力反应．研究了DDA与FEM耦合算法以及四边形网格自动生成算法，开发了DDA与FEM耦合算法分析程序，并对一碾压混凝土重力坝的动力特性和抗震安全性以及不同的地震动输入对坝体破坏形式的影响进行了详细计算．结果表明：(1)在静力荷载和设计地震动作用下，大坝混凝土各层面保持很好的连续性和整体性，大坝是稳定的、安全的；(2)碾压混凝土大坝的破坏一般发生在上部，由于坝体上部的碾压层面出现张开、滑移等现象．引起层面的抗滑能力下降，最终导致大坝破坏；(3)不同的地震动输入对大坝的动力反应和破坏形态有很大的影响．     

大坝坝体水平变形模型研究

采用特征值统计分析，对大坝坝体各测点的变形过程进行研究，建立了基于逐步回归的统计模型和基于有限元的混合模型。对两种模型进行综合比较，确定了测点变形模型。研究结果表明：大坝坝体实测水平位移和三维有限元计算结果基本一致，进一步表明本文采用的变形模型用于研究坝体的变形分析是可行和正确的。     

大体积混凝土温控与防裂技术分析

由于温度效应（主要有温度应力和温度变形）引起的裂缝并造成危害等现象在混凝土结构物中广泛存在,本文在分析温控的目的及内容和混凝土出现裂缝的判断依据基础上,重点分析了控制温度应力、防止裂缝的技术措施,提出了永久保温可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响,有效控制表面裂缝出现。     

三峡大坝及坝基施工期的特殊监控模型

针对三峡大坝施工期长、荷载变化复杂的特点,提出了施工期的特殊监控模型。编制了三维粘弹性有限元与无限元耦合分析程序。详细分析了泄洪坝段２＾＃坝块坝基开挖卸荷时基岩回弹变形的时间效应、坝体浇筑加载时基岩和坝体压缩变形的时间效应以及两者共同作用的时间效应,获得了施工期间坝基及大坝变形的全过程,从而解决了施工期间变形初始值的确定和全过程的力学模拟问题。     

南水北调水源工程丹江口大坝加高贴坡混凝土温控措施

南水北调水源工程丹江口大坝混凝土施工主要是在老混凝土面上进行大面积的贴坡和加高,由于老混凝土已降至坝体稳定温度,且具有较高的弹模,这对混凝土温控增加了难度。控制混凝土浇筑温度、最高温度,及时进行初期和后期冷却、加强混凝土面保护,满足接缝灌浆的要求、确保新老混凝土结合面接合成整体是本工程的关键。本文着重介绍丹江口大坝加高右岸标段贴坡混凝土的施工温度控制措施。     

哈拉布拉水库大坝坝体沉降变形分析

水库大坝变形特别是沉降值,是反映水库安全运行的重要数据,哈拉布拉水库在施工、运行过程中,其内部变形和外部变形,经监测和测量数据表明,大坝变形尤其是沉降量,与同类型堆石坝对比都很小,目前水库运行安全正常。对其原因分析有:坝基覆盖层全部清除,坝体直接座落在基岩上,大幅度减少了坝基沉降值;大坝坝体堆石体填筑碾压标准提高,孔隙率由原设计28%和24%降低为22%,大坝坝体压缩变形小,降低了坝体沉降量。以上表明建设过程中的施工质量控制及变更措施对大坝安全运行产生了有利影响。     

施工期混凝土拱坝应力实测数据的混合模型研究

论述了施工期大坝观测数据混合模型,应用三维有限元方法对坝体结构进行分析计算,综合考虑了坝体在施工过程中水压、温度、时效及浇筑高度、封拱灌浆高度、混凝土水化热对体的影响。结合湖北度重力拱坝实例,建立了熊度拱坝的混合模型,更加合理地解释、评价大坝工作性态,为大坝安全监控提供了依据。     

寒冷地区碾压混凝土坝喷涂聚氨酯施工仿真

碾压混凝土坝表面防护是防止表面裂缝的重要措施.通过现场试验和计算分析,为工程提出合理的保温保湿方案提供了依据,进而研究了喷涂聚氨酯的碾压混凝土坝的施工仿真,并和实测结果进行了对比.研究表明:在大坝表面喷涂聚氨酯泡沫材料具有良好的保温保湿效果,施工仿真分析和实测结果吻合良好.     

多场耦合下大体积混凝土初次蓄水的温度应力问题研究

在大体积混凝土坝初次蓄水时,温度较低的库水必然会对坝体温度场产生较明显的影响,从而影响坝体的变形,甚至产生温度裂缝.为分析大体积混凝土初次蓄水的温度应力,本文将混凝土类多孔介质视为连续介质,综合运用水力学、热学和固体力学等基本理论,根据动量守恒、质量守恒和能量守恒方程建立了以位移、孔隙水压力、孔隙气压力、温度和孔隙率为未知量的多场耦合数学模型,在此基础上编制了有限元计算程序,并对大体积碾压混凝土块的渗流场、温度场和应力场进行了耦合分析,结果表明,考虑耦合后块体温降幅度及温度大主应力均较不考虑耦合条件下大.     

锦屏一级拱坝左岸混凝土垫座温控仿真分析

采用三维有限单元法实际模拟锦屏一级拱坝左岸混凝土垫座施工浇筑过程,进行温度场和徐变温度应力场的仿真分析．通过计算值和实测值的对比以反演实际混凝土绝热温升,以此来校核并优化设计温控措施和温控标准．重点对在2009年3月开浇的1730m高程以上的几个浇筑层进行了温控仿真计算,计算结果表明无论是温度还是应力都能满足设计标准,并为施工提供参考依据．     

基于温度-应力试验机的大坝混凝土抗裂性综合评价

为了综合评价早龄期大坝混凝土的抗裂性,以2种不同骨料组合的大坝混凝土为例,采用温度-应力试验机法与常规评价方法,进行了混凝土抗裂性试验.结果表明:由于骨料弹性模量与热膨胀系数的差别,骨料品种对混凝土的抗裂性有着明显的影响;采用开裂温度作为综合评价指标,能够有效地评价不同混凝土的抗裂性;相对于常规单项性能试验而言,温度应力试验涵盖了早龄期混凝土的力学、热学及变形性能的发展全过程,评价结果更为客观,且大大缩短了评价周期.这种试验方法适用于混凝土配合比筛选及抗裂性综合评价.     

大体积混凝土热膨胀系数反演分析

混凝土的热膨胀系数是大体积混凝土的温度应力仿真计算中的一个重要参数.现结合某建设中的特高拱坝,利用埋设在混凝土内的无应力计测值和相对应的温度值,采用最小二乘法进行混凝土热膨胀系数反演分析.分别选取中期冷却、二期冷却的典型降温过程和一期冷却的典型降温过程中无应力计测值和相应的温度测值进行热膨胀系数反演.分析结果表明,由于该特高拱坝的自生体积变形需要较长时间才能稳定,不宜采用一期冷却的降温过程来反演混凝土的热膨胀系数,而应采用中期冷却、二期冷却的典型降温过程来进行反演.所得参数对大坝混凝土的温度应力仿真计算具有一定参考价值.     

隔热涂层对磨床主轴动静压轴承热变形的影响研究

为了减少热变形,提高高速精密磨床砂轮主轴系统的精度,将隔热涂层应用于深浅油腔动静压轴承.应用FLUENT和ANSYS两个有限元软件联合仿真分析了不同厚度与不同热导率的隔热涂层在不同的动静压轴承供油压力、主轴转速等因素下的轴承热-结构特性.结果表明:动静压轴承的温度和热变形以及它们的均布程度,都随着隔热涂层厚度的增大逐渐降低,随着隔热涂层热导率的减小而减小,随着轴承供油压力的增加而减小,随着轴承主轴转速的减小而减小;隔热涂层还具有均化轴承温度场和热变形分布的作用.高性能隔热涂层将明显降低轴承主轴热变形并且使其热变形均布,最终明显提高高速精密磨床砂轮主轴系统的加工精度.     

煤矸石保温混凝土抗压强度与弹性模量试验研究

煤矸石保温混凝土是以玻化微珠为保温骨料,煤矸石取代部分天然石子为粗骨料的一种结构自保温材料。为研究煤矸石掺量对煤矸石保温混凝土抗压强度、弹性模量的影响,以煤矸石掺量为变量,研究掺量分别为0、30%、50%、70%、100%时,煤矸石保温混凝土的抗压强度和弹性模量。试验结果表明:煤矸石保温混凝土的强度、弹性模量随着煤矸石掺量的增加而降低,当煤矸石掺量为100%时,与玻化微珠保温混凝土相比,抗压强度和弹性模量分别降低了38.28%、39.79%;不宜采用《混凝土结构设计规范》中的计算公式计算煤矸石保温混凝土的弹性模量,通过回归分析得出了煤矸石保温混凝土弹性模量的计算公式。     

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     

考虑温度影响的大体积混凝土应力场分析方法

在大体积混凝土应力场计算中,混凝土的弹性模量和徐变变形都与温度有关,温度场应力场存在耦合现象.根据温度损伤和温度对徐变的影响,建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式.应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论,描述了混凝土在高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化与应变软化,建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的有限元表达式.将这一结果应用于沙牌拱坝应力场计算中,考虑温度影响后,发现坝体局部应力可能出现恶化,对开裂控制不利.     

RCC Arch Dam Structure on the Taxi River and Water Storage Measure During Construction

IntroductionThe Taxi River Hydraulic Project is located in theShimen Gorge section in the middle section of theTaxi River in Manasi County,Xinjiang UygurAutonomous Region.The gorge is about3 5 0 mlong with a U- shape and is about70 80 m wide atthe bottom.…