溪洛渡导流洞堵头混凝土温控设计研究

水电工程导流洞在水库蓄水前都要用永久性混凝土堵头进行封堵.以溪洛渡水电站导流洞堵头为例,采用FZFX3D软件对堵头混凝土施工期进行全过程仿真分析,对比了中热水泥和低热水泥两种混凝土对堵头温度场应力场的影响,得出结论:低热水泥混凝土堵头的稳定性较好.本文所提出的结论与建议对类似水电站导流洞堵头稳定性分析以及水电站蓄水发电和安全运行具有一定的参考价值.     

溪洛渡施工总布置三维动态可视化图形仿真研究

溪洛渡水电站是在金沙江拟建的最大水电站，为直观准确地描述其施工总布置设计所涉及的各施工环节之间复杂的动态空间关系，将施工总布置系统分为若干子系统，对整个设计施工过程进行动态可视化图形仿真研究。设计3维动态图形仿真数据流向，将溪洛渡施工总布置动态图形仿真数据分为空间数据和属性数据，以GIS为平台组织数据结构，构造施工总布置3维动态可视化数字模型；在3维动态可视化数字基础上实现施工总布置3维动态可视化图形仿真演示和动态图形仿真数据可视化查询，给施工总布置设计与决策提供一个科学、直观的可视化分析途径。     

碾压混凝土拱坝施工过程仿真分析基本原理

碾压混凝土拱坝在施工过程中,由于施工进程、结构的形状以及作用于结构上的外载的改变,因此必须进行施工工程的仿真分析.文章先介绍了温度场和温度徐变应力场的基本原理,再谈施工过程的仿真模拟需考虑的因素和相关的简化,具有一定的参考价值.     

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．     

堆石混凝土高拱坝施工期温度应力仿真分析

为研究堆石混凝土高拱坝施工期温度场和应力场的分布特点,并探究堆石混凝土在高拱坝上的适用性,本文运用数值仿真及顺序耦合法,综合考虑堆石混凝土弹模变化、堆石混凝土入仓温度、环境气候变化等因素,对不同温控措施的堆石混凝土高拱坝进行施工期全过程仿真计算。对比分析不同温控措施下高拱坝施工期的温度场和应力场,结果表明：不同温控工况下,坝体温度场和应力场的分布规律基本一致,施工期温度应力与混凝土入仓温度相关,运行期坝体应力随环境气温变化;应力线性化后最大拉应力分别为1.68 MPa、1.60 MPa、1.48 MPa。因此,堆石混凝土运用于高拱坝时,在分缝浇筑的情况下,仅需采取简单温控措施即可满足温度防裂要求。     

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。     

中期通水冷却在常态混凝土高拱坝中的应用研究

高拱坝温控的重点通常有三个方面：混凝土内部最高温度控制．混凝土表面保温和通水冷却。而通水冷却方式对于混凝土温度应力影响较大。混凝土的温度通过冷却得到释放,而释放的过程是需要科学控制的。如何在通水冷却降温过程中,确保混凝土内部不会产生过大的庄力而导致裂缝。是每一个高拱埙都需要研究的重点问题。本文重点介绍正在建设的某混凝土拱坝,采用中期冷却措施防止混凝土裂缝的研究结果和应用情况。     

福建某碾压混凝土重力坝温控仿真及温控标准研究

亚热带地区高温季节气温与热带相似,且昼夜温差大,对大坝混凝土温控防裂较为不利.本文以福建省某典型碾压混凝土重力坝工程为例,采用有限元法开展了大坝混凝土温控措施及温控标准研究.基于稳定温度场计算结果,依托规范并参考相似工程提出相应温控标准;通过不同方案对浇筑温度、冷却水温和水管间距等温控措施进行了敏感性分析,并据此给出了推荐温控方案.仿真结果表明不采取温控措施时各区最高温度均不能满足控制要求;最高温度对浇筑温度较为敏感,但只控制浇筑温度时,后期内部温度下降缓慢,可能在低温季节产生较大的内外温差而导致表面开裂;综合考虑浇筑温度及通水冷却,可有效降低最高温度及后期内外温差.研究成果可为亚热带地区的类似工程提供参考.     

碾压混凝土拱坝坝体应力的简化计算

碾压混凝土坝受施工条件影响常在混凝土碾压层间出现结合面夹层（缺陷），影响坝体变形及内应力分布。混凝土夹层强度较低，形成结构破坏控制面。为了了解层状体的内应力分布，用位移等效原则把层状体结构转换为横观各向同性体进行位移和应力计算，根据结算的宏观位移场再进一步进行局部夹层应力计算，由此得到精度高，方法简单，工作量大大减少的碾压混凝土（成层）结构的应力简化的计算方法。研究还发现碾压混凝土结构（成层材料）存在边界局部应力集中效应，需另行采取结构改进措施。     

拱坝坝肩稳定可靠度分析方法探讨

以有限元和可靠度理论为基础,分析导出拱坝坝肩抗滑稳定可靠度公式,并编制了实用程序.对实际工程进行计算和分析并对比了定值分析方法,得出一些有益的结论.     

用多轴线投影法测设拱坝的探索

从与各种测设拱坝的方法的比较中，提出用多轴线投影法测设拱坝．它避免了其他测设方法中的困难，加快了测设速度，又容易达到较高的测设精度，是一种简易而又较好的测设方法．     

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。     

模型试验与数值模拟对尾矿坝稳定性综合预测

为探析设计中的小打鹅尾矿坝在未来运行中的稳定性,遂以小打鹅尾矿库设计资料为依据,采用尾矿坝堆坝物理模型试验方法模拟了该尾矿坝堆积的全过程,探析尾矿颗粒在库内的分布与沉积特征、坝体浸润线的埋深及变化规律,在此基础上运用ANsYS非线性软件对该尾矿坝在正常运行和洪水运行两种工况条件下进行数值模拟,综合预测了尾矿坝在未来运行中的稳定性.结果表明:堆坝初期干滩面较短;堆坝中后期浸润线埋深基本保持在6～10 cm下相对稳定的位置;水流对尾矿的分选作用不很明显,在库水位置尾矿出现明显细化现象;正常运行下坝体是稳定的,洪水情况下坝体浸润线偏高、受力较大,相对比较危险,必须采取相应排渗措施.     

分期导流束窄河床的二维数值模拟研究

在分析束窄河床水流特点的基础上,基于二维浅水方程组,得到了宽阔河流上分期导流束窄河床水流的计算模型,采用普列斯曼差分格式离散方程组,交替方向隐格式(ADI)法求解,编制了计算程序,针对某实际工程进行了计算分析,验证了其围堰设计高程可以满足挡水要求,根据计算结果提出了一期土石围堰的保护措施,物理模型试验结果显示所建数学模型具有较高的可靠性和精度。     

爆炸荷载作用下大坝破坏分析的数值模拟研究进展

对近年来爆炸冲击荷载作用下大坝动力响应和破坏分析所采用的数值模拟方法的研究进展和发展趋势进行综述。重点总结现有计算爆炸力学数值方法进行大坝爆炸动力响应特征和破坏过程分析的研究成果,指出大坝爆炸响应分析是一个涉及炸药爆炸、爆炸冲击波形成和传播、冲击波或爆炸产物与坝体相互作用以及坝体结构动态响应的完整连续过程,同时总结了水库大坝环境中的爆炸荷载分类、特点及其对大坝结构的破坏效应。指出各种爆炸条件下大坝的爆炸模拟需要关注的不同问题,今后需要在目前研究基础上及时吸收计算力学的最新研究成果,发展高精度的数值计算方法和高效率的数值求解体系,实现大坝爆炸动力响应的全过程仿真模拟。     

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。     

Key technologies for the construction of the Xiluodu high arch dam on the Jinsha River in the development of hydropower in western China

Hydropower development in China is concentrated in the country’s western regions.Among all the rivers in China,the lower course of the Jinsha River contains the richest hydro-energy resource,and therefore,4 mammoth hydropower plants are under construction on this particular section of the river at Wudongde,Baihetan,Xiluodu,and Xiangjiaba.The water-blocking structures of the hydropower facilities at Wudongde,Baihetan and Xiluodu are all arch dams of around 300 m high.In view of changes in the geological conditions at the foundation of the Xiluodu dam on the riverbed after excavation started,the designs of expanding foundation surface excavation and dovetailing the dam body and foundation rock on both upstream and downstream sides were introduced,allowing the arch dam and foundation to fit each other and improving the stress conditions of the dam body and foundation.By dividing the dam body into various concrete sections,the dynamic properties of concrete were adequately adjusted to the distribution of stress in the dam body.In addition,the use of the most optimal concrete material and mixture ratio allowed thermodynamics of concrete to satisfy the requirements of the strength,durability,temperature control and crack prevention of the concrete.Moreover,rigorous temperature control measures were introduced to prevent harmful cracking,thus enhancing the integrity of the arch dam.Furthermore,sophisticated construction machinery,scientific testing methods,and sound construction techniques were employed to ensure the uniformity and reliability of concrete placement.The "Digital Dam" for the Xiluodu project,which is based on the theory of total life cycle,has supplied strong support for construction process control and decision-making.     

Transverse joint aperture simulation of high arch dam based on measured temperature in construction period

Transverse joint aperture is of certain reference value to ensure joint grouting quality and overall safety of high arch dam. A 3D isoparametric joint element model with spherical surface key grooves and finite thickness is used to simulate a transverse joint. A set of program is developed to simulate the transverse joint aperture of Dagangshan high arch dam. Combined with the measured temperatures, the whole developing process of Dagangshan arch dam's transverse joint aperture is simulated. The real work behavior of transverse joint, thermal and mechanical properties of concrete, pouring process, joint grouting temperature and cantilever height of high arch dam are considered during the simulation. The simulation results show that the lower of the joint grouting temperature, the larger value of transverse joint aperture; the higher of cantilever height during the construction period, the smaller value of transverse joint aperture.