关于大头壩施工期間溫度分布計算

我們小組在上海水力发电設計院实习时,曾計算了某大型支墩埧的施工期間温度变化,今將計算方法和步驟作簡單介紹。建造水埧时,砼(混凝土)在澆筑过程中,水泥会放出水化热,使埧体温度升高,由于澆筑时砼的徐变性能較大,温度升而膨脹变形,但久后温度又由于散热而降低,此时砼已硬化,徐变性能很小,埧体由于温度降低产生的收縮应力就可能增大,因此就有产生裂縫的危險,为了防止这种危險,必須使水泥水化热产生的温升不能过高,如温度过高則必須使用冷却措施,將砼的注块进行預冷或加冰等,或降低注块的澆筑厚度,延長間歇时間,但这样就会影响埧的建造速度,耗費很大的冷却設备費用,为了节     

大头坝的动力分析

采用三维有限元法和反应谱动力法用于计算大头坝的动力效应,分析大头坝在动力作用下位移、加速度应力的分布情况并用于东溪水库双支墩大头坝的抗震计算分析.     

重力壩中滲透压力对壩体的影响

重力埧在运轉过程中,由于水对埧体基础的滲浸,产生一种向上的力,称揚压力,揚压力对計算埧体的应力有极其重大的影响,揚压力一般分为浮托力和滲透压力兩部分,如图1所示,abdc部分为浮托力,呈矩形,另一部分ced是滲透压力。本文不討論浮托力对埧体的影响,仅討論由渗透压力对埧体所引起的应力。     

新型混凝土-堆石混合坝的基本力学特性

吸收堆石坝和混凝土重力坝的优点并克服其缺点,提出了一种新型的混凝土-堆石混合坝技术,该坝型的特点是：坝体由上游带支墩的混凝土墙和下游堆石体组合而成,支墩设在混凝土墙后并以一定距离分布,混凝土墙和堆石体之间设置垫层和过渡层。以某心墙堆石坝工程为对象建立了混合坝数值模型,分析混合坝在竣工和蓄水工况下的坝体应力和变形特征,并与原心墙堆石坝工程性状进行对比分析。研究表明：混凝土墙后土压力呈非线性分布;混凝土墙受力以压弯为主,最大拉应力出现在墙踵处;支墩受力以弯剪为主,最大拉应力出现在支墩与混凝土墙连接处;堆石体整体应力水平比心墙堆石坝降低,安全性有较大幅度提高。技术经济分析比较表明,与心墙堆石坝相比,混合坝具有安全稳定、保护环境、节约材料等优点。     

复连通域平面弹性问题的差分解法

前言众所周知,空心重力埧是较重力埧更为优越的堤型之一.在空心埧的设计中,应力分析是其中的中心问题之一,在应力分析方面已有了较完善的实验方法,但是实验方法无论从经济上或者时间上都不及数值方法优越,特别是由于近代计算技术的出现,数值方法就更为准确、迅速地解决各种工程问题提供了便利条件,因此就要求我们寻求适用于快速电子计算机的计算方法,来代替实验方法。据我们了解,迄今解决复连通域的平面弹性问题还没有有效的方法.     

桓仁大头坝劈头裂缝的稳定性分析

用断裂力学对单支墩大头坝的劈头裂缝进行稳定性分析。把劈裂缝视为线弹性的１／４半无限体内半椭圆片状裂缝。用有限元法计算出承载而未开裂的坝体在假定缝面上的应力，运用线性叠加原理计算出裂缝在各种荷载作用下的缝端应力强度因于值ＫＩ，并与二维的ＫＩ值作以比较。通过分析，认为该坝急需防渗加固处理。     

混凝土的两种损伤模型及其应用

本文首先用损伤力学的理论和实验相结合的方法,提出了两种描述混凝土损伤演变的模型——分段曲线模型和双线性模型.算例表明,利用这两种模型均能较好地描述混凝土的损伤特性.本文又将分段曲线模型推广到考虑温度影响的问题.并利用此模型用有限元方法计算和分析了柘溪单支墩大头坝表面裂缝的形成,计算结果和大头坝实际情况基本相符.     

考虑蠕变时的拱坝计算

(一)前言随着科学技术的发展,在水工建筑中,特别是高埧建筑中,日益广泛的采用拱埧结构.在地形地质条件适合的情况下,拱埧较之其他形式的埧具有经济可靠的优点。近年来在国内和国外都对拱埧建筑问题进行大量研究工作。拱埧计算方法是拱埧建筑中最重要的问题之一。应用精确的弹性力学或壳体理论来计算拱埧在数学上困难还很大,面试     

温度应力对柘溪大头坝表面裂缝形成与发展的影响

本文用断裂力学原理探讨了温度应力对柘溪大头坝1号坝墩表面裂缝产生和扩展的影响.在水库蓄水初期,坝体温度以及坝墩间空腔内气温均接近于年平均温度,而水库来水温度则较低.经分析计算表明,由这种温差所形成的坝体温度应力,是造成大坝表面裂缝的主要原因.     

双曲薄拱坝静力模型试验研究

简介文中叙述了带边绿缝和不带边缘缝的两个曲簿拱埧的静力模型试验,并通过两个试验较系统地介绍了拱埧结构的静力模型试验原理和方法。带有边缘缝的薄拱埧在静力载荷作用下的工作性能比之埧殻和垫座刚性联接的拱埧的性能较为优越。     

考虑不确定性的船舶坐墩配墩优化

提出了一个考虑支墩组合刚度不确定性的船舶坐墩支墩配置优化设计的数学模型。用凸处理支墩组合刚度的不确定性，用分级优化方法求解所提出的优化模型。并讨论了支墩组合刚度不确定性程度对设计结果的影响。计算结果表明，考虑参数不确定性后，配墩方案发生了变化，支墩结构质量也有所增加。增加的支墩材料是用于提高结构物抵抗不确定性参波动变化的能力。     

埧内式水電站重力埧(空心重力埧)自振特性的理论分析与实验研究

本文对埧內式水电站重力埧(空心重力埧)的自振特性进行了初步的理論分析与实驗研究。文中根据能量法原理,导出了埧內式水电站重力埧的順河向第一自振頻率的理論计算公式,並經过模型試驗的印証,理論与实驗基本符合。本文並就埧內式水电站空心重力埧与实体重力埧的自振特性,通过实驗进行了比較。     

建议一种新的大头坝坝型——梯形坝

本文建议的坝型,在力学性质和形式上,介乎重力坝和大头坝之间。每个坝垛的上下游 厚都是常数,而上游厚度比下游厚度大三至四倍。坝垛的每一水平面都是梯形。 这坝型具备策略坝在稳定的强度方面的优点,但比较经济,并且容易散热,坝底浮托力 亦较小。 这坝型具备大头坝在经济方面的优点,但施工比较容易,而且可以避免头部的拉应力区。 根据建议的布置,通到坝后水电站的引水钢管。并不致削弱坝身,而且可以有利于坝垛 的横向稳定。 文中提出了理论计算的方法,计算结果显示坝垛下游有类似应力集中的现象。但是根据 三向偏光弹试验,这现象并不存在。坝垛的应力可以近似地用林料力学公式,假定应力σｙ 左水平断面中作直线变化的假定加以计算。     

一维热应力缓和型功能梯度材料的计算机辅助设计系统

基于经典的叠层板理论和热弹性力学的有关理论,合理简化边界条件,建立了一维非对称热应力缓和型功能梯度材料（ＦＧＭ）分析模型,推导了ＦＧＭ在稳态温度场下温度分布函数及热应力分布函数,在此基础上,开发出了非对称应力缓和型功能梯度材料与计算机辅助设计系统ＦＧＭＣＡＤ,ＦＧＭＣＡＤ的作用在于能够通过改变ＦＧＭ的各项设计参数来实现残余应力和工作应力在ＦＧＭ中的分布达到最优,还给出了设计１个ＦＧＭ时系统的运行实     

那岸水电站混合型大头坝设计

本文主要论述那岸水电站混合型大头坝设计中有关的几个主要方面问题,如坝型评述、剖面设计、稳定计算和应力分析等。文中指出:该坝型具有比较明显的经济性,对具有一定坝高,且具备一定自然条件的地、县级工程有推广应用价值。论述剖面设计时要顾及坝的结构特点和当地的施工条件。探讨了坝体由两种不同弹模材料所组成时其应力的分析方法,提出了按弹模比进行面积折算的概念。该坝建成运行至今已有四年多的时间.经过实践考验,证明坝的质量良好。     

大体积混凝土水化热温度特征数值分析

为研究大体积混凝土水化热温度规律,防止早龄期混凝土开裂,以普立特大桥重力式锚碇散索鞍支墩基础第1层混凝土浇筑过程为例,对其水化热温度进行了连续监测.对实测混凝土水化热温度进行拟合分析,提出了基于指数函数和的形式的简化计算模型,该模型对混凝土水化热温升的拟合优度较好.利用混凝土温度有限元计算理论,结合散索鞍支墩基础所处的环境状况,建立考虑冷却管的三维有限元模型,对混凝土浇筑过程中的温度场进行模拟计算,计算结果和实测值吻合度高,并对散索鞍支墩基础在有无冷却管下的水化热温度进行了对比分析,为工程实际提供有益的参考.     

Ⅰ型和Ⅱ型静动态统一本构关系及用于分析回跳现象

在工型静动态统一本构关系的基础上,建立了Ⅱ型静动态统一本构关系,分别用Ⅰ型和Ⅱ型本构关系分析了有回跳特性的材料的力学行为.Ⅰ型本构关系以应变和温度为作用量,Ⅱ型本构关系以Ⅱ型应变和温度为作用量,Ⅱ型应变是应力和应变的线性组合.有回跳特性的材料在受到单调增加的轴向应变作用时,会经历弹性阶段、时间无关不可逆变化阶段、伴随有应力跌落的时间相关不可逆变化阶段以及最后的时间无关不可逆变化阶段.对应于每一个阶段,工型本构关系都有相应的判据和计算公式.有回跳现象的单轴压缩应力-应变曲线,按照时间顺序可分为,应变单调增加的弹性阶段、应变单调增加的时间无关不可逆变化阶段、应变减小的时间无关不可逆阶段(回跳阶段)以及之后的应变再单调增加的时间无关不可逆阶段.在每一个阶段,Ⅱ型本构关系都有对应的判别准则和计算公式,Ⅱ型本构关系覆盖了有回跳特性的材料遇到的各种可能工况.     

35CrMo钢高温流变行为及其本构方程

为了更好地描述35CrMo钢应力-应变关系,建立材料的本构模型,采用Gleeble3800热模拟试验机对热轧后的35CrMo钢进行了热模拟高温压缩实验,研究了35CrMo钢在变形温度为800,900,1 000,1 100,1 200℃,应变速率分别为0.01,0.1,1,10s-1的条件下,变形温度和应变速率对材料流变应力的影响。实验结果表明:35CrMo钢高温变形时存在动态回复型与动态再结晶型两种应力-应变关系,通过求解材料临界应变与峰值应变的关系,间接建立了35CrMo钢峰值应力本构方程,并验证了其准确性。所提出的本构方程可以较好地描述35CrMo钢热变形条件下的应力-应变关系,对于35CrMo钢的热成形工艺设计及数值模拟工作具有基础理论意义。     

地下管廊减隔震装置抗震性能分析

为降低地震对城市地下综合管廊内部管道运营安全的影响,利用三维有限元数值模拟对围岩-管廊体系进行模态分析,提出新型减隔震支架和减隔震支墩设计方案,对围岩-管廊体系、围岩-管廊-支架体系和围岩-管廊-支墩-管道体系进行动力时程分析,并对减隔震支架进行室内抗震性能试验。结果表明：围岩-管廊体系前十阶固有频率位于3.5～6.1 Hz间,与地震波频率接近,地震作用下容易出现共振;管廊横截面上部及底部棱角处动载荷均超过40 MPa,中上部位移变形超过30 mm,受地震作用影响大;地震作用下,减隔震支架最大位移较普通支架降低55%,且较大位移持续时间明显缩短;最大应力较普通支架减小26%,且最大应力由支架根部移至支架斜撑位置;减隔震支墩支撑管道最大位移较普通支墩降低9.97%,且管道位移相位后移;最大应力较普通支墩降低约24%;减隔震支架极限抗拉承载力为普通支架的2.39倍,极限抗压承载力为普通支架的4.53倍,抗震性能显著优于普通支架。新型减隔震装置的抗震性能及承载力明显优于传统装置,可有效降低地震对管线安全的影响。     

混凝土温度裂缝的成因及防治

通过对混凝土温度裂缝机理的分析,总结了混凝土温度应力的公式。在设计、材料和施工方面采取有效的措施,减小温度变化和由此产生的温度应力,防止混凝土温度裂缝的产生。