考虑温度变化和长期变形的面板堆石坝模拟

面板裂缝是影响混凝土面板堆石坝安全和性能的关键因素之一。本文基于ABAQUS软件,开展了堆石体长期变形与混凝土水化热、时空不均匀分布温度场边界施加等二次开发,以老挝某混凝土面板堆石坝为研究对象,研究了堆石体长期变形、混凝土水化热、环境温度变化的联合作用机制。分析了堆石体长期变形量值、面板浇筑时间过程、环境温度数值和分布模式等对面板应力变形的影响,揭示了混凝土浇筑后早期水化热温升和环境温度影响导致面板表面较大顺坡向拉应力是面板大量早期水平裂缝的主要原因;同时也发现,即使对于浇筑后较长时间,考虑温度变化情况下计算出的面板拉应力也高于不考虑温度变化情况。计算分析可为面板浇筑时机选择,面板温度裂缝、变形裂缝分类防控等提供技术依据。     

混凝土面板堆石坝的堆石本构模型与应力变形分析

本文用三维非线性有限元详细分析了混凝土面板堆石坝的应力变形特性。着重研究了堆石体的本构关系,用修正邓肯E—v模型、邓肯E—B模型、内勒K—G模型作了应力、变形分析,得到坝体变形、周边接缝和竖向伸缩接缝变形、面板变形和应力等成果,与已建成面板堆石坝的观测资料作比较,认为邓肯E—B模型、内勒K—G模型计算成果与观测资料的规律相一致,而修正邓肯E—v模型计算得到蓄水后面板的挠度偏小,拉应力偏大。这种模型对混凝土面板堆石坝的有限元分析不适用。     

300 m级高混凝土面板堆石坝坝体内部变形监测新思路

300 m级高混凝土面板堆石坝的安全监测设计有别于常规的面板堆石坝,面对近900m宽的坝体断面,其内部变形监测将是一个新的难题。文中简要阐述了高面板堆石坝内部变形监测的重要性,分析了常规面板堆石坝内水平位移监测方法的不足,提出并论证了应用碳纤维增强复合材料（CFRP）的串联杆式位移计作为水平位移监测方法的合理性和可能性,提出了采用微位移传感器代替微压传感器作为水管式沉降仪的自动化监测仪器,探讨了在高面板堆石坝沉降监测中采用横梁式沉降仪和水管式沉降仪的必要性,并指出这种组合布置是确保高面板堆石坝混凝土面板施工质量和安全运行的重要保障。重点论述了设置坝体横向和纵向监测廊道的必要性和可能性,纵向廊道对坝体内部变形监测带来的扩展,以及监测廊道对面板堆石坝坝体内部变形监测系统在施工期和未来的运行期可能带来的巨大收益。     

中国的混凝土面板堆石坝

中国的混凝土面板堆石坝蒋国澄（水利水电科学研究院）一、概述中国最早的混凝土面板堆石坝是猫跳河Ｍ级百花水电站大坝，高４８．７ｍ，１９６６年建成。其特点是抛填式堆石，坝轴线上游有一厚层干砌石作为面板垫层，上游坝坡１：０．６。以后还修建过南山、三渡溪等这种...     

混凝土重力坝抗震配筋加固措施的效果研究

混凝土坝遭遇强烈地震导致坝体严重受损已有先例.工程界建议布置坝面钢筋以提高坝体抗震性能.基于此,本文应用嵌入式滑移模型和钢筋刚化模型模拟混凝土重力坝配筋前后的地震动力响应,据此评价坝面配筋措施的抗震效果.计算结果显示,配筋前后结构整体响应基本一致,但布置坝面钢筋后坝体裂缝由集中裂缝分散为多条裂缝,裂缝张开位移和扩展深度较配筋前减小;此外,钢筋滑移对坝体裂缝分布形态也有一定影响.研究表明:配置坝面钢筋对限制与分散混凝土开裂将起到一定的作用,有助于提高混凝土坝抗震性能.     

日最大降温时堆石坝混凝土面板温度应力研究

以在建的公伯峡水电站混凝土面板堆石坝为例，针对面板施工期发生日最大降温(日温差)这一特殊气候条件，实时模拟面板的施工过程，对面板的温度场和温度应力进行了仿真分析，获得了在发生日最大降温情况下混凝土面板温度场和温度应力的变化及分布规律。     

面板与垫层之间接触面的温度应力计算模型研究

面板堆石坝混凝土面板的温度应力是导致面板产生裂缝的主要原因之一。面板温度应力的分析计算，应建立在合理而准确的面板与垫层之间接触面的温度场及温度应力计算模型的基础上。本文基于热传导理论及一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论，经过系统分析，建立面板与垫层之间接触面的温度场及温度应力的有限元计算模型。算例结果表明，应用该模型可以获得较为准确合理的接触面的温度场及温度应力计算结果。     

寒潮冷击作用下堆石坝混凝土面板温度应力研究

本文结合公伯峡混凝土面板堆石坝,针对施工期可能发生的最不利寒潮情况,进行了寒潮期间面板温度场和温度应力的全过程有限元仿真分析。结果表明,在寒潮冷击作用下,面板表面及中心的温度将随着寒潮的发生而持续降低,其中面板表面温度降幅最大此时面板表面和中心均出现拉应力,面板表面的最大主应力大于面板中心的最大主应力;面板表面和中心的最大主应力均发生在面板中部,即高程约为坝高一半的位置;采取保护措施可以明显削减寒潮始末的降温幅度及最大主应力增幅,保护措施越强其削减效果越好。     

黄河公伯峡面板堆石坝三维湿化变形分析

本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据，改进了沈珠江Cw-Dw湿化模型，在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响，在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上，研究了公伯峡面板堆石坝在稳定渗流和尾水位抬升条件下坝体的湿化变形，并进行了湿化模型参数的敏感性分析，研究了坝料的湿化变形对面板应力和变形的影响。     

接触面弹塑性损伤模型在面板堆石坝应力变形分析中的应用

本文建立粗粒土与结构接触面弹塑性损伤模型及其数值格式，可以较好地描述垫层料等粗粒土与结构接触面的静动力学特性；编制程序，模拟接触面试验结果，采用不同接触面模型及参数对某高面板堆石坝的应力变形进行三维有限元分析。面板与垫层料接触面的本构模型及参数对面板应力变形影响很大，接触面弹塑性损伤模型及其数值格式适用于面板堆石坝的应力变形分析，不仅能够较为合理全面地描述土与结构接触面的体应力应变关系、剪应力应变关系及其耦合力学特性，而且还能模拟混凝土面板和垫层土接触面之间的滑移和脱开的不连续性。     

面板堆石坝面板的裂缝机理分析与防裂措施

面板作为面板堆石坝的挡水结构,在面板堆石坝设计中占有重要地位。混凝土面板裂缝一直是面板设计与施工中的一个难题。针对面板的裂缝问题,对面板结构性裂缝和非结构性裂缝的机理进行了分析,并列举了一些工程上常用的防止面板裂缝的措施     

1000kV荆门变电站大体积混凝土裂缝控制技术

1000kV荆门变电站主要设备基础均为大体积混凝土,在施工过程中,合理构造配筋,优选原材料,优化混凝土配合比,采取蒸汽养护措施,在基础保护层内增配了抗裂钢丝网与耐碱玻璃纤维网布,并采用易于实施的温控技术措施,不掺加任何种类微膨胀剂,达到了设备基础大体积混凝土内实外光的效果,形成了大体积混凝土裂缝控制技术。     

环形混凝土电杆纵向裂缝检测技术

对某500 kV变电站220 kV侧环形混凝土电杆纵向裂纹的深度、钢筋锈蚀、混凝土强度等进行了检测,并对其服役状况进行了评价,制造过程中的钢筋长度误差、离心混凝土特性及运行中的温差是出现裂纹的主要原因,该纵向裂纹不会降低电杆轴心受压及偏心受压的承载力及变形性能;对环形混凝土电杆检修、监督及安全运行具有重要的借鉴意义.     

220kV单/双钢管输电塔结构设计的对比分析

以220 kV钢管输电塔为研究对象,提出了单管和双管钢管塔的结构形式和几何尺寸,针对不同荷载工况分析主管等各杆件的内力分析,得出小转角、中等转角和大转角钢管塔通常分别由单侧已锚安装工况和大风荷载工况控制。同时,在参数分析的基础上,对单管和双管钢管塔进行强度设计和优化。在满足强度、变形条件时,小转角的双管塔用钢量与单管塔的用钢量相差较小;随着转角的增大,双管塔的用钢量较单管塔的用钢量增加缓慢,即大转角时双管塔的用钢量比单管塔经济。研究结论可供220 kV单管和双管钢管塔设计时参考。     

大型圆形储煤仓施工

就大型圆形储煤仓的施工阐述了薄壁筒体结构清水混凝土的模板设计及细部处理,提出了钢筋施工及混凝土细部修补的注意事项,通过采用嵌缝处理和利用高强硬质塑料套管代替常用的截面限位钢筋,避免定位钢筋端头锈蚀对混凝土外观的影响,较好地解决了模板拼缝和对拉筋影响混凝土观感质量问题,同时节约工程成本。此外,还对采用高空散装法进圆形网架施工,解决网架节点的螺栓连接作了介绍。     

某风机钢筋混凝土基础破坏实例及有限元分析

介绍某风电场1．5MW风电机组钢筋混凝土重力式扩展基础的破坏实例。应用有限元方法分析在各种工况下基础的应力及变形。根据计算结果,分析风机塔筒预埋筒环法兰盘上侧混凝土破坏的原因。破坏调查、检测及计算分析表明,在极端荷载作用下,筒环与混凝土之间的黏结力丧失,导致筒环法兰盘上侧的混凝土受到较大的应力作用,使混凝土发生剪切和疲劳破坏,简环与混凝土基础之间发生明显的滑动位移,塔筒的振动加大,最终引起风机报警停机。在调查与分析结果的基础上,对基础加固处理及混凝土重力式扩展基础的设计提出建议。     

高水头抽水蓄能电站蜗壳结构配筋原理研究

高水头抽水蓄能电站钢蜗壳外围混凝土结构过去一直按应力图形的方法进行配筋,本文结合蜗壳结构的工作特性,介绍考虑钢蜗壳的作用,按限裂原则进行配筋计算的原理。     

河床式水电站混凝土蜗壳抗裂和限裂研究

结合某河床式水电站工程实际,对混凝土蜗壳结构进行了三维非线性有限元分析,探讨了钢纤维混凝土、环氧砂浆等材料在蜗壳抗裂和限裂方面的作用。研究表明:混凝土蜗壳虽承受水头不高,但孔口尺寸较大,在蜗壳顶板、底板与边墙相交处、机墩等部位易发生开裂;对规模较大的混凝土蜗壳,采用高强混凝土或钢纤维混凝土可减轻混凝土损伤,但抗裂效果并不显著,且带来水化热较大、施工工艺复杂等问题,可根据实际情况选择强度较低的混凝土,限制结构裂缝宽度在允许范围内,并做好防渗措施;在蜗壳混凝土内表面设钢衬或环氧砂浆涂层均是有效的防渗措施,亦可承担部分荷载,有助于控制裂缝宽度,但环氧砂浆存在老化、脱落等问题,耐久性低于钢衬。     

输电线路铁塔导线横担斜材的布置问题

为了解决输电线路铁塔结构设计中遇到的导线横担斜材布置问题,以某直流接地极直线塔的设计情况为例,采用东北电力设计院编制的自立式铁塔内力分析软件(2.0版),对导线横担上平面、下平面和正平面斜材布置方式进行受力计算分析,建议:横担平面应尽量采用斜材不受力的方式,下平面根部斜材应与塔身横隔材的中点相连,正平面斜材的受力计算应...     

27 m门型预应力钢纤维混凝土杆塔真型模拟试验研究

对研制的27 m门型预应力钢纤维混凝土杆塔进行了真型模拟试验研究。结果表明,电杆在正常使用荷载下处于抗裂弹性工作状态,表现出良好的整体受力性能,各项性能均满足设计要求。一旦发生超载运行出现裂缝,裂缝细短且非贯通,卸载后变形恢复能力强,提高了结构正常使用性能。同时,预应力钢纤维混凝土电杆在预应力放张和杆段焊接安装过程中,避免了普通预应力混凝土电杆,在预应力筋挂板和杆段连接钢圈附近混凝土起皮爆裂现象。