碾压混凝土坝温控防裂措施

混凝土筑坝技术储备,对我国今后高碾压混凝土坝的建设,特别是开发西部水电将产生重大影响。本文主要在分析了碾压混凝土坝温控防裂措施,针对我国实际情况提出相关解决措施,有利于我国碾压混凝土坝施工设计。     

高寒地区碾压混凝土坝温控防裂与蓄水计划研究

针对高寒地区年均气温较低、混凝土内部散热慢、碾压混凝土坝表面容易出现裂缝的问题,分析研究了坝体开裂机理与防裂方法。研究了此类地区坝体蓄水的主要影响因素。阐述了蓄水时间、蓄水水位和施工期温控措施对蓄水的影响;并采用三维有限元方法对工程实例进行计算分析,对同类工程的施工及蓄水计划安排有一定的参考意义。     

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。     

碾压混凝土坝的渗控结构分析

论述了碾压混凝土坝的主要渗流特性和目前主要采用的防渗结构，通过各种防渗结构应用效果的比较分析，提出变态混凝土是一种较为经济合理、安全适用的防渗结构，在碾压混凝土坝中具有推广价值。     

高碾压混凝土坝温度应力研究

根据碾压混凝土坝薄层浇筑、快速施工的特点，用三维有限元浮动网格法计算程序，对高碾压混凝土坝温度场和温度应力进行了仿真计算；揭示了不同横缝间距的坝体施工期温度场、温度应力和坝体最大温降应力的变化规律。该项研究对碾压混凝土坝设计具有参考价值。     

碾压混凝土坝的温度应力

对碾压混凝土坝施工期非稳定温度场和应力场进行仿真分析，对空间域用有限单元法离散，在时间域用有限差分法计算，分析与计算中，考虑混凝土徐变对温度应力的影响，一典型工程的计算结果表明：环境温度对碾压混凝土坝的最高温升有明显影响，大体积混凝土结构的温度下降到年平均温度需要一个很长的时间过程，混凝土表面的早期裂缝通常在后期闭合，而内部裂缝往往在施工结束几年后发生。因此，混凝土坝后期温度应力是温控设计必须考虑     

碾压混凝土坝防渗结构型式的工程实践

针对碾压混凝土坝的渗流特性及其渗控设计的复杂性，在多年理论研究工作的基础上对国内外多座已建大坝工程所用的防渗结构型式和运行情况进行介绍，并对不同典型防渗结构型式的主要优缺点作了分析，推荐了既有较好防渗功能又能充分发挥碾压混凝土施工优点的优选防渗结构型式。     

碾压混凝土坝温度应力仿真计算

基于不稳定温度场的显式有限元解法和徐变应力的初应变法,对碾压混凝土重力坝进行了模拟坝体升程的施工过程和蓄水、放水运行全过程的温度度、应力仿真计算。温度度场计算考虑了逐日气温变化,混凝土的水化热及入仓温度、边界保温条件及库水对坝体温度的影响,也考虑了新老混凝土接触面上初始温度的不连续、浇筑间歇和酒水养生等温度突变情况。     

碾压混凝土坝的温控探讨

本文对碾压混凝土坝在各种施工工况下，浇筑升程的水化热最高温升的规律性进行了较全面的探讨．根据ＲＣＤ施工法的特点，提出了选择碾压混凝土坝温控措施的基本途径．     

碾压混凝土坝温度场仿真分析的波函数法

对于薄层碾压、连续施工的混凝土坝 ,根据其温度场控制方程的特点 ,结合碾压混凝土的施工与发热特性 ,提出了适合其温度场仿真分析的波函数法 .计算表明 ,该方法可以使仿真分析的时间步长在整个求解域内与混凝土发热指数脱钩 ,从而大大提高了仿真分析的计算效率     

碾压混凝土坝温控合理通水方案研究

结合某碾压混凝土重力坝工程8#坝段的工程实际情况,通过水管冷却效果的有限元单元直接算法,对该坝段进行温度场和温度应力场计算。分析水管周边混凝土温度场及温度应力场分布规律,提出尽早通水及变温通水的温控方案,达到有效降低混凝土最高温度的同时,避免由于通水冷却产生水管周边裂缝。     

碾压混凝土重力坝的安全评价方法和安全标准的研究

在研究碾压混凝土重力坝失稳破坏机理的基础上,提出以准弹性准则作为碾压混凝土重力坝的设计准则。以三峡工程为例分析了碾压混凝土面力学参数、刚度对大坝应力和稳定的影响。此外,详细介绍了与安全准则配套的安全系数取值问题,所得结果对工程设计及有限元数值方法实用化有普遍的参考意义。     

高温季节碾压混凝土坝强约束区温控防裂方案研究

我国西南地区高温季节持续较长,碾压混凝土坝面临施工期温度裂缝的威胁．基于碾压混凝土坝施工期开裂机理,结合某大型碾压混凝土重力坝强约束区高温季节的施工,采用有限元仿真算法模拟了不同昼夜温差条件下的混凝土温度场和应力场发展过程,根据计算结果对表面保温和水管冷却过程中的具体参数进行优化,成果对同类工程具有参考价值．     

冷却水管位置对碾压混凝土拱坝温度场的影响

依据碾压混凝土坝的材料特性,考虑混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工、外界气温变化、表面保温及蓄水等因素,采用三维有限元浮动网格法对碾压混凝土拱坝在不同部位布置冷却水管的方案进行了施工期至运行期温度场全过程仿真分析。计算结果证明：冷却水管布置范围从△↓1299m-△↓1327m变为△↓1275m-△↓1293m,冷却水管的布置范围减小,坝中心所出现的最大温度值明显降低,冷却作用显著。     

考虑施工质量影响的碾压混凝土坝地震动力响应

针对现有碾压混凝土坝地震动力响应分析未考虑施工质量影响的问题,提出一种考虑施工质量影响的碾压混凝土坝分析方法。基于碾压混凝土坝施工质量实时监控系统数据,分析施工质量对物理力学参数的影响;建立考虑施工质量影响的有限元分析模型,并结合实际工程,进行地震动力响应计算。结果表明,该方法可以分析施工质量对地震动力响应的影响,为抗震设计提供科学依据。     

基于有限元法的高混凝土坝温度场反馈分析模型探讨

高混凝土坝温度应力是导致坝体上游劈头裂缝以及内部贯穿裂缝的重要原因.如何依据实测资料正确反馈分析温度场,是计算大坝真实应力状态、全面评价大坝安全可靠度首要解决的问题.探讨了基于有限元法的温度场反馈分析模型,给出了边界条件、施工参数、材料参数等的确定方法;提出了两种推算实际库水温度变化的近似方法;指出反馈模型调整的关键问题在于通水冷却、坝踵附近边界条件及基岩温度;最后通过索风营重力坝对反馈分析模型进行了应用验证.     

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．     

水管冷却在墩墙混凝土结构中的应用

借助于混凝土水管冷却温度场严密算法及现场实验反演得出的计算参数,对姜唐湖退水闸闸墩施工期现场水管冷却的仿真效果进行了对比分析.分析结果表明,冷却水管具有明显的导热降温作用,可达到防止混凝土早期开裂的目的.     

碾压混凝土拱坝双向间隔诱导缝等效强度研究

通过对碾压混凝土试件断裂韧度分析,得到了碾压混凝土断裂韧度的尺寸效应规律,将该规律运用到双向间隔诱导缝等效强度计算公式中,得到与缝短边边长α及比例常数k有关的双向间隔诱导缝等效强度计算公式．该公式计算简单,且反映了相同面积折减率下双向间隔诱导缝等效强度随尺寸变化规律．同时,发现诱导缝等效强度随着混凝土强度等级的提高而增大,但诱导缝所在断面强度剩余率却随着混凝土强度等级提高及缝短边边长增加而减小．并为碾压混凝土拱坝中诱导缝的设计提出了建议．     

高寒地区碾压混凝土坝缺口度汛温度场仿真分析

针对高寒地区库水温度较低、温差较大的实际情况,根据碾压混凝土重力坝设计和施工组织安排,采用三维有限元浮动网格法对坝体缺口度汛的温度场进行仿真计算。计算结果表明:度汛对坝体表面影响较大,对坝体内部影响较小,应采取相应措施对坝体表面加强保护以防止产生大量的裂缝;冬季坝体内外温差较大,容易出现裂缝,需要严格的温度控制措施。