三峡工程深孔孔口应力分析与配筋设计研究

泄洪深孔孔口尺寸大(7m×9m),作用水头高(80m),孔口拉应力很大,需配置大量钢筋,且布筋层数多,给施工带来困难。为降低孔口拉应力,减少配筋层数,通过有限元计算方法,对深孔结构基本方案、有压段钢衬方案、横缝灌浆方案等不同结构措施的深入研究,孔口结构受横缝侧水压力作用后,孔口拉应力得以降低,事故门井前孔口配三层36@20的钢筋,门井后孔顶配四层40@20的钢筋,孔底配三层40@20的钢筋,多层钢筋可分散布置在两个浇筑层内。有压段钢衬对限制裂缝开展宽度有利。横缝灌浆对降低孔口拉应力有一定作用,其效果与孔口侧壁刚度、横缝间隙宽度关系很大。     

考虑封拱灌浆过程的高拱坝施工期仿真分析

混凝土拱坝施工过程中，结构体系的转变、坝体材料性质的变化和外荷载的变化，对拱坝应力和横缝状态具有一定的影响，为此，采用有限元方法，考虑横缝的接触非线性，模拟了分期封拱灌浆过程和提前蓄水过程，并对某高拱坝施工期温度场、应力场和灌浆前横缝开度变化作了较为全面的计算预测分析。分析认为，水管冷却过程及冬季上游蓄水时可能产生较大拉应力，值得引起注意，另外还得到了缝宽在拱圈方向的分布规律。     

小湾拱坝模拟实际横缝间距的非线性地震反应分析

本文采用Fenves接触单元模型对小湾拱坝在地震作用下的横缝非线性特性进行了细致深入的研究，内容包括有限元网格收敛性、横缝模拟间距和模拟条数收敛性、横缝灌浆强度的影响、不同水位的影响等，文章首次采用实际横缝间距和最多达到25条的横缝模拟条数对小湾拱坝进行非线性地震分析，揭示出了许多重要工程规律。Fenves关于“拱坝横缝非线性分析中只模拟3条横缝就足够了”的研究结论，对于应力分析结果尚可成立，但要得到符合实际的横缝张开度，必须在拱坝关键部位以真实间距模拟横缝，并保证一定的模拟条数。此外，不同库水位对非线性响应影响显著，应予以考虑。     

有限厚度带键槽接缝单元及接缝对混凝土坝应力的影响

本文给出了有限厚度的带键槽三维实体接缝单元，它可以较好地反映接缝附近的应力和接触条件。文中分析了接缝的初始间隙问题，分析结果表明，经过灌浆以后，由于浆体收缩而产生的初始间隙是很小的，一般可以忽略。文中还分析了灌浆质量对坝体应力的影响，分析结果表明，只要浆体灌进了接缝，虽然浆体质量差一些，带有键槽的接缝对坝体应力和变形的影响是很小的。本文最后分析了横缝不抗拉对拱坝应力的影响，分析结果表明，这个问题与横缝受拉深度a和横缝间距L的比值a/L有关，a/L越大，横缝不抗拉对坝体应力的影响越大，此外，还与坝体厚度及气候条件有关。     

基于增广Lagrange算法的高拱坝横缝开度接触仿真研究

把拱坝相邻坝段间的接触问题表示为一个标准的凸二次规划模型，利用增广Lagrange算法求解形如凸二次规划问题的非线性接触问题。对小湾高拱坝施工期横缝开度进行仿真计算，仿真中考虑了坝体材料的热力学性能、浇筑过程、环境温度变化、封拱和蓄水过程、接缝在灌浆前后的不同力学性质。仿真结果表明二期冷却结束时大部分灌区横缝开度满足灌浆要求，接缝灌浆后蓄水对横缝有压紧作用，不存在二次灌浆问题，不满足灌浆要求的灌区局部超冷2＂cN，横缝开度均可满足灌浆要求。     

混凝土拱坝横缝开度三维仿真计算研究

采用全过程仿真粘弹性空间有限单元法，耦合非线性接触问题，对混凝土拱坝横开度进行了计算研究，得出了横缝开度随时间变化的情况，计算说明靠近地基和坝体上部的横缝开度较小，不满足接缝灌浆要求，应采取必要的工程措施以确保大坝安全。     

普定碾压混凝土拱坝防裂结构设计

碾压混凝土拱坝一般是通仓全断面薄层碾压、连续施工，如何防止碾压混凝土拱坝裂缝产生或限制裂缝产生的位置并对其进行处理，是碾压混凝土拱坝设计的一个关键问题。设置横缝及灌浆系统是普通拱坝防裂的成熟技术。普定碾压混凝土拱坝采用“诱导缝”形成坝体横缝并设置相应的灌浆系统，用于坝体的防裂。诱导缝是靠自身承受放大的拉应力而成缝的，因此，诱导缝必须布置在拉应力较大的部位。普定碾压混凝上拱坝布置２条诱导缝，具体采用双向间断的结构型式，用预制混凝土块形成。缝内埋设两套灌浆系统，供出现裂缝时灌浆使用。试验分析及蓄水运行表明，普定碾压混凝土拱坝设置诱导缝的位置和数量是合理的，对改善坝体应力和预防裂缝起了重要作用。     

强震作用下高拱坝横缝张开非线性反应的研究

采用接触单元模拟拱坝横缝，对高拱坝在强震作用下横缝张开的非线性反应进行了系统的研究，首先，从横缝的最大张开度，坝体的应力分布及坝体的最大位移等不同角度研究了横缝模拟条数的最佳方案；进而研究了库水位变化对横缝张开度，坝体应力和位移的影响，研究结果表明：为了有效地反映在强震中横缝张开效应对拱坝应力状态的影响，在分析中至少需要模拟3条大体均匀布设的横缝；但是，为了能充分反映横缝的强震过程中张开的实际情况，则至少需要模拟21条横缝，随着库水位的增高，拱坝横缝在强震中的最大张开度逐渐减小。     

温泉堡水库碾压混凝土拱坝横缝设计与灌浆

温泉堡水库碾压混凝土拱坝地处寒冷地区，气温条件较差．设计中依据施工期温度及应力变化三维仿真计算和国内外工程实践经验，确定坝体横缝间距约为30m．根据施工队伍的浇筑能力，以及坝体施工仓面的变化，将横缝设置为2条常规缝，2条诱导缝和1条常规、诱导混合缝．实践证明，各种横缝均按设计理想开裂，有效地控制了其它裂缝的产生．诱导缝细部结构主要由钢筋混凝土预制诱导板、镀锌铁皮、灌浆管路、止浆片和排气管组成，施工方便，容易保证施工质量．各种横缝的灌浆系统灌浆效果良好，水泥结石密实，大部分缝隙充填严密．     

非整体拱坝结构分析研究

本文介绍了二种不同的接缝模型，并用以模拟拱坝横缝，进行了非整体拱坝有限元分析.分析结果表明：计算中考虑分期施工，对拱坝应力有明显影响；拱坝中的横缝虽经压力灌浆并设置键槽，仍有可能拉裂或剪坏，引起坝体内应力重分布，从而改变拱坝整体应力状态，同时横缝的影响与坝体的厚度和气候条件有关，因此应进行非整体拱坝的非线性分析.文中还分析了灌浆质量对坝体应力的影响，计算结果表明，只要浆体灌进了接缝，浆体质量对坝体应力和变形的影响是很小的.本文最后还对二种不同的接缝模型进行了比较，二者计算结果基本相同.     

有限厚度带键槽接缝单元及接缝对混凝土坝应力的影响

给出了有限厚度的带键槽三维实体接缝单元，它可以较好地反映接缝附近的应力和接触条件。文中分析了接缝的初始间隙问题，分析结果表明，经过灌浆以后，由于浆体收缩而产生的初始间隙是很小的，一般可以忽略，另外还分析了灌浆质量对坝体应力的影响，结果表明，只要浆体灌进了接缝，虽然浆体质量差一些，带有键槽的接缝对坝体应力和变形的影响是很大小的，最后分析了横缝不抗拉对拱坝应力的影响。结果表明这个问题与横缝受拉深度a和横缝间距L的比值a/L有关，a/L越大，横缝不抗拉对坝体应力的影响越大，此外，还与坝体厚度及气候条件有关。     

普定碾压混凝拱坝防裂结构设计

碾压混凝土拱坝一般是通仓全断面薄层碾压、连续施工，如何防止压混凝土拱坝裂缝产生或限制裂缝产生的位置并对其进行处理，是碾压混凝土拱坝设计的一个关键问题。设置横缝及灌浆系统是普通拱坝防裂的成熟技术。普定碾压混凝土拱坝采用“诱导缝”形成坝体横缝设置相应的的灌浆系统，用于坝体的防裂。诱导缝是造自在受放大的瓣力而成缝的，因此，诱导缝必须布置在拉应力大的部位。普定碾压混凝土拱坝２条诱导缝，具体采用双向间断的结     

高碾压混凝土拱坝横缝开度对拱坝安全的影响

考虑混凝土材料非线性和横缝接触非线性，对沙牌拱坝进行结构分析，研究横缝下游宽度变化对拱坝工作性态的影响。计算结果表明，横缝下游宽度达到2mm以上，坝体应力恶化，将会危害到拱坝的安全。     

碾压混凝土拱坝横缝开度与横缝灌浆影响研究

接缝灌浆受施工季节、混凝土龄期、降温幅度等多因素影响,且与拱坝的温度应力、悬臂高度、横缝开度密切相关,是坝工建设者长期关注的问题。为此,依托某碾压混凝土拱坝工程,采用三维有限元的方法,对拱坝的接缝灌浆过程进行模拟,分析其对拱坝温度场、应力以及横缝开度的影响规律。研究结果显示,接缝灌浆方案对拱坝混凝土的最高温度和分布规律影响不大。设计灌浆进度条件下,拱坝的最大悬臂高度满足设计要求;低温季节浇筑的坝体混凝土横缝开度小于高温季节浇筑,横缝开度随着灌浆时混凝土龄期的不同有所差异;可通过改变灌浆龄期,在符合规范的基础上对灌浆方案进行优化。     

万家寨水利枢纽工程大坝横缝渗漏水处理

万家寨水利枢纽工程大坝1998年10月下闸蓄水后,发现坝体横缝出现了不同程度的漏水现象,为此,根据现场情况对横缝进行了化学灌浆,基本解决了横缝渗漏水问题。     

某水电站拱坝横缝灌后张开原因分析

某水电站拱坝横缝在接缝灌浆完成后,部分横缝不同程度地张开,通过分析坝体各部位的应力应变和开合度等监测数据,研究拱坝施工期结构特点、温度变化、施工干扰等因素对横缝张开的影响,初步确定了导致横缝灌浆后张开的主要原因,并提出了相应的改进措施,对本工程下一阶段的施工和类似工程具有一定的借鉴意义。     

双曲拱坝宽缝设计

为了有效地防止混凝土拱坝坝体开裂,必须在坝体中有意识地布设横缝.横缝需持坝体温度降至稳定温度时进行压力灌浆,使浇筑块之间连成整体。进行横缝灌浆.需预埋一系列灌浆系统,施工较繁琐。对于小型拱坝,能否对横缝不灌浆,既简化旅工程序,节省投资,又能满足大坝安全?富川县的乌羊山拱坝和鸟源拱坝的宽缝尝试,说明小型拱坝横缝不进行灌浆也是可行的.     

基于增广Lagrange算法的高拱坝横缝开度接触仿真研究

把拱坝相邻坝段间的接触问题表示为一个标准的凸二次规划模型,利用增广Lagrange算法求解形如凸二次规划问题的非线性接触问题.对小湾高拱坝施工期横缝开度进行仿真计算,仿真中考虑了坝体材料的热力学性能、浇筑过程、环境温度变化、封拱和蓄水过程、接缝在灌浆前后的不同力学性质.仿真结果表明二期冷却结束时大部分灌区横缝开度满足灌浆要求,接缝灌浆后蓄水对横缝有压紧作用,不存在二次灌浆问题,不满足灌浆要求的灌区局部超冷2℃后,横缝开度均可满足灌浆要求.     

双曲圆弧拱坝的横缝设置与截距计算

拱坝的封拱灌浆横缝设置与施工放样关系密切。本文针对北京地区常用的横缝设置方法阐述其优点，说明与横缝定位一致的坝体放样方法及其计算步骤，给出了编制计算机程序的拱坝截距计算公式和方法，该程序已在北京西水峪水库拱坝设计和施工中使用。     

丹江口大坝加高工程右岸转弯坝段横向锯缝施工

丹江口水利枢纽右岸混凝土坝转弯坝段在平面上呈凸向下游的反弧形，初期工程中横缝进行了灌浆。在气温影响下，夏季坝体被挤压向下游变形，坝基上游端部受拉，扬压力增大；冬季挤压消失、变形恢复常态。为消除转弯坝段长期因受温度周期性变化而产生的坝体稳定及应力不利的变形，大坝加高前采取了消除横缝间连接的锯缝施工方案，解决了转弯坝段反向变形问题，施工取得了良好效果。