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。     

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…     

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.     

某拱坝结构非线性有限元稳定性分析

为分析拱坝坝体与坝肩稳定性,通过建立三维非线性有限元计算模型,计算了基本荷载组合、特殊荷载组合两种工况下拱坝的位移和应力.依据数值计算结果,绘制了位移等及应力等值线,采用有限元分析法分析了坝体应力结果,并从超载安全系数法和点强度储备安全系数法两个角度探讨了坝肩岩体的稳定性,结果表明：1）拱坝的最大位移发生在顺流方向,最大位移值为8.95 mm;2）正常蓄水水位和校核洪水水位时坝体的最大拉、压应力均满足容许应力要求;3）坝肩岩体的安全系数为3.8,满足安全要求.     

含横缝碾压混凝土拱坝的变形和应力重分布

研究含横缝碾压混凝土拱坝工作状态。含横缝碾压混凝土拱坝未灌浆前若出现洪水强迫蓄水，横缝或诱导缝在施工末期（汛前）灌浆，由于蓄水后坝体进一步降温重新拉开灌浆缝都会破坏拱坝整体性。当缝宽不大时（＜０．５ｍｍ），在水压自重作用下梁向变位加大，可将部分拱重新压紧，形成应力重新分布。作者用体积向量提高简化计算中缝的变形场精度。坝踵水平裂缝出现后，拱作用逐渐加大，梁向大变位和接触形成新拱可使水平裂缝停止扩展。     

强震作用下高拱坝抗震安全分析

一大批高拱坝在我国西部强震区建设、运行,高拱坝抗震安全至关重要。本文采用混凝土四参数损伤模型,模拟高拱坝在强震作用下的抗震安全问题。通过超载地震加速度峰值,研究不同超载倍数下,高拱坝抗震安全性能。分析表明,在强震作用下,坝体靠近建基面及坝体中上部损伤值较大,且随着加载倍数增加,损伤值逐渐加大,分布区域亦相应增加,当超载地震加速度峰值倍数为2.0时,坝体已偏于不安全。研究给出了高拱坝坝面损伤分布情况,为高拱坝抗震安全评价提供一种新的思路。     

拱坝的抗震分析

拱坝是水利工程中最常用的坝型之一。与其他混凝土坝相比,它具有大量节省材料和很大超载能力等优点,所以,在我国大型水电建设中,拱坝方案常常是挡水建筑物的最佳的选择。我国是一个多地震的国家,适合修建高坝大库的地方往往是高烈度地震区,为了迅速发展我国水力发电事业,必须着重研究高烈度地区建造高坝的技术,而拱坝在地震时的动力分析方法是其中的一个重要课题。     

温度荷载对拱坝坝肩稳定影响的探讨

本文根据拱坝坝肩稳定计算公式,就温度荷载对拱坝坝肩稳定的影响问题作了初步探讨,结论指出,在一般情况下,温升对拱坝上部坝肩稳定不利,对下部起有利作用,温降则相反;对高拱坝更应注意温降对稳定的不利影响.文中还对拱坝稳定的最不利荷载组合问题以及如何确定拱坝的封拱温度问题作了初步分析.     

拱坝坝肩三维空间多面体抗滑稳定分析的双面投影法

拱坝坝肩岩体稳定分析是拱坝设计、施工、运行的首要问题。国外有人提出用全空间赤平投影法来校核拱坝坝肩三维空间四面体的抗滑稳定分析。我们提出了一种双面投影法,不仅简捷易行,精度能满足要求,而且可以用来校核拱坝坝肩三维空间多面体(四面体、五面体、六面体……)的抗滑稳定分析。     

山西省石膏山水库坝型选择

针对石膏山水库坝型的选择,分析了地形地貌和坝型地质条件,选择了混凝土重力拱坝方案。     

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。     

拱坝坝面动水压力的加权余量解法

本文假定库水为无粘性的不可压缩流体,将坝-水系统作为三维问题.利用加权余量法给出了一种求解拱坝坝面动水压力的计算方法.文中研究了矩形河谷上拱坝坝面动水压力的分布规律,并讨论了河谷宽高比和拱坝中心角等因素对坝面动水压力的影响.算例结果表明,本文所建议的方案简便易行,计算效率高,是求解拱坝坝面动水压力的一种较好方法.     

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     

腹拱重力坝超载破坏试验研究

（一）重力坝超载破坏的原因是多方面的,而且比较复杂。本文讨论新型的腹拱式重力坝由于改善了结构特点和应力状态,对提高超载破坏能力的影响,并与相应的宽缝重力坝进行比较。（二）本文阐述了结构破坏的模型试验原理,并附带地提到地基连接条件及纵缝灌 浆条件的模拟。（三）对实验方法,模型制作,加载方法,量测方法,以及实验步骤进行了阐述。（四）根据上述原理和方法进行了十二组模型超载破坏试验,模型材料均采用砼, 比例尺为１：２００,根据实验结果初步分析如下： １）腹拱坝和同体积宽缝坝的超载能力,在其他条件相同时,腹拱坝较宽缝坝大 ８％－１９％,初步证明了腹拱坝具有较好的承载能力。 ２）就腹拱坝而言,其坝体剖面形状对超载能力亦有颇大影响。实验结果,初步认 为腹拱高约占坝高１／３左右,倾角与合力线大致吻合（一般为６０°－６６°）,拱顶曲率 适当减少,前后腿厚度比在１．２－１．４之间比较适宜。 ３）坝体破坏的原因均由于主拉应力破坏,宽缝坝裂缝由外而内,腹拱坝则由内拱 向外裂开,因而在抵抗渗透的危险上腹拱坝亦有利。 ４）对带有纵缝灌浆的宽缝坝进行的破坏试验说明,从缝对超载能力有一定影响,超载系数与同样的整体宽缝坝要低２５－３０％左右,破坏规律     

运用概率神经网络对混凝土拱坝进行损伤位置的识别

大型水利工程的灾难性事故多由大坝的微小裂缝发展而成,在运行期间对混凝土坝的裂缝进行监测十分重要.提出了基于振动测试数据用概率神经网络对混凝土拱坝进行损伤检测,并针对一混凝土拱坝进行损伤识别的数值模拟分析,结果表明基于振动测试数据利用概率神经网络识别混凝土拱坝的损伤位置是可行的.     

辗压混凝土筑坝技术

辗压混凝土坝是近几年由美、日等国发展起来的一项混凝土筑坝新技术。本文对辗压坝混凝土（简称ＲＣＤ混凝土）的筑坝技术特点、混凝土的特性、配合比设计、施工工艺等方面的研究成果作综合阐述．以推进此项新技术在我国坝工建设中的应用．     

防止高拱坝坝踵开裂和屈服的工程措施研究

对防止高拱坝坝踵开裂和屈服的两种常用工程措施周边缝和底缝进行研究．研究中坝体混凝土、缝和坝基材料采用不同的非线性材料模型．结合292m高的小湾拱坝对设缝前后的坝体位移场、应力场、开裂区和屈服区进行分析研究,重点讨论设缝对坝体屈服和开裂的影响．对小湾拱坝的研究结果表明：(a)未设缝时,在坝基附近的垫座内出现较大范围的开裂和屈服;设置周边缝时,垫座内的开裂和屈服明显减少;设置底缝时,坝踵附近的开裂和屈服明显减少,但在设缝两侧,尤其是两侧缝端附近,垫座内的屈服现象比无缝情况时更严重．(b)小湾拱坝设周边缝的效果要优于设底缝,设缝范围可限制在缝面开裂的范围内．     

外掺MgO砼筑拱坝技术及工程实践研究

从传统的混凝土拱坝的温控、坝缝灌浆分缝分块柱状浇筑的模式存在温度控制过程繁杂,封缝灌浆时机掌握困难等一系列问题出发,探讨了当前尝试采用的MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝技术在国内外的研究进展及性能评价,笔者参考了国内众多研究院所的科研成果,同时融入了笔者在实际项目中的工作经验,相信对从事相关工作的同行有着参考价值和借鉴意义。     

谈拱坝勘察中的主要问题

两岸地形、地质条件是修建拱坝的关键，针对拱坝坝肩对地形、地质的基本要求，论述了拱坝坝址选择及不同设计阶段地质勘察工作的要点，如何着手查明坝肩岩体天然地质结构面、组合形式、所处工程部位及失稳边界条件确定，地质参数选用依据等关键工程地质问题，保证解决坝肩岩体稳定问题并充分利用天然岩体强度，使拱坝达到省工、省料、安全运行的目的。     

软弱地基上的碾压混凝土拱坝应力与位移分析

某工程在软弱基础上修建的碾压混凝土拱坝坝高大于100m,基础软弱,应力和位移大,尤其是坝肩向下游位移大。提出设置推力墩新结构来增强拱座受力,限制其变形。示例对水压荷载作用下坝体的应力和位移进行三维仿真分析,表明仅设置30m长的推力墩能消减50％的坝体下游面(水压荷载)拱向拉应力;位移减小20％;坝肩基岩几乎处于微压状态,水压应力向推力墩转移,加大坝基底面减小坝体沉陷。由于推力墩结构减小了拱跨度,增强了拱坝的整体性,分担了主要的坝肩荷载,可使拱坝应力得到改善,位移得到控制。