库前水位对混凝土重力坝抗爆安全性能的影响

现代战争有征兆可察,通过预警放水不仅可以有效提高大坝的抗爆安全性能,同时能够减少大坝失事风险损失。基于显示动力分析平台,考虑爆炸高加载率下的混凝土应变率效应,建立水下爆炸条件下炸药-气体-库水-坝基-坝体全耦合动力分析模型,对比分析了正常蓄水位及死水位条件下混凝土重力坝水下爆炸毁伤破坏特征及抗爆安全性能;同时针对战时预警放水条件,分析不同库前水位下混凝土重力坝的动态响应特征、破坏发展过程及毁伤空间分布特征,全方位研究了库前水位对大坝抗爆安全性能的影响。结果表明:对于混凝土重力坝,随着库前水位的降低,坝体损伤破坏范围逐渐减小;当库前水位降低到大坝下游折坡以下时,大坝抗爆安全性能得到显著的提高。     

三峡工程大坝设计

三峡工程大坝为混凝土重力坝,坝顶高程185m,最大坝高181m,坝轴线全长2309.5m,分为泄洪坝段、厂房坝段、非溢流坝段、升船机坝段、临时船闸坝段、左导墙坝段和纵向围堰坝段。笔者着重从泄洪建筑物水力学、坝体分缝、电站引水压力管道布置及结构形式、坝基深层抗滑稳定、临时船闸封堵、坝基封闭抽排等方面对大坝结构设计进行了简要介绍。     

考虑初始应力的混凝土重力坝水下爆炸毁伤特性研究EI北大核心CSCD

水下爆炸冲击荷载由于持续时间短、峰值大,对大坝结构的冲击毁伤破坏往往在短时间内完成,故已有的大坝抗爆防护研究中均忽略了大坝初始应力的影响。采用显隐转换技术,实现了大坝初始应力状态从隐式静力分析到显式动力分析的平稳过渡;通过建立考虑初始应力的混凝土重力坝水下接触和非接触爆炸全耦合模型,分析了不同初始应力状态下大坝动态响应特性,分别探讨了重力和静水压力等初始应力对混凝土重力坝水下爆炸毁伤特性的影响,给出了考虑初始应力状态后的大坝水下接触和非接触爆炸毁伤破坏模式。研究结果表明:初始应力会加重坝身冲切破坏,而减轻上游坝面爆炸成坑破坏和坝踵拉伸破坏。     

景洪水电站右冲沙底孔坝段在爆破震动效应下的安全评价

利用ANSYS软件对景洪水电站右冲沙底孔坝段在爆破开挖条件下进行动、静分析,并将时程法引入到承载能力极限状态设计分析方法中,进行稳定验算.结果表明爆破地震效应对右冲沙底孔坝段的抗滑稳定有较大的影响,但不会危及坝段的整体稳定,并根据计算结果确定各个爆破开挖阶段控制点的安全控制振速.     

浆砌石坝爆破拆除及监测技术

在陕西宝鸡峡引水枢纽浆砌石大坝改建过程中 ,Ⅱ坝段的全部以及Ⅵ坝段的部分须用爆破方法拆除。为了避免爆破震动对相邻的和保留的浆砌石坝体的不利影响 ,利用伸缩缝和预先开挖的沟槽隔震 ,采用了浅孔爆破分层拆除的方法 ,实施微差爆破 ,严格控制最大一段药量。爆破震动监测和声波测试的结果表明 ,保留的浆砌石坝体没有受到损伤     

近距空爆下复合抗爆舱壁变形破坏模式试验研究

为探讨反舰武器战斗部近爆对舰艇结构的毁伤效应,进行了铸装TNT炸药近距爆炸下复合抗爆舱壁结构的抗爆性能模型试验研究,分析了不同爆距条件下结构的变形及破坏模式,探讨了影响复合抗爆舱壁结构毁伤性能的因素。结果表明:近距空爆载荷作用下夹芯式复合抗爆舱壁前、后面板主要通过塑性变形和边界撕裂吸收冲击波能;爆距较远时前、后面板发生大变形和前面板的边界撕裂,随着爆距减小变形程度增加同时后面板产生边界撕裂,爆距较近时前面板产生冲塞破口;复合抗弹层对冲击波能量吸收作用不明显,对变形协调性能起到重要的作用,适当增加复合抗爆舱壁夹芯层尺寸和质量有利于其整体抗爆性能的提高。     

三峡工程建筑物设计关键技术问题研究与实践

针对三峡水利枢纽拦河大坝泄洪流量大、孔口多、泄洪消能结构复杂,岸坡厂房坝段基岩长大缓倾角结构面因坝后厂房深挖临空危及坝基稳定,坝体混凝土耐久性要求高且温控防裂困难;茅坪溪防护土石坝沥青混凝土心墙设计施工尚缺乏实践经验;电站运行水头高、变幅大,引水压力管道及进水口选型和蜗壳埋设方式技术复杂,地下电站采用变顶高尾水洞替代常规的尾水调压室;双线五级船闸运行水头高、输水水力条件复杂,且在山体深挖岩槽中修建,全衬砌船闸结构、高水头输水系统和大型人字闸门及启闭机设计难度大等关键技术问题,文章重点介绍了各建筑物设计研究解决问题的途径、采用的优选方案及技术措施和通过实践检验的创新成果。     

高面板堆石坝地震反应和破坏振动台模型试验研究

坝体在地震作用下的加速度反应、残余变形和破坏是土石坝动力分析的重要内容。本文,针对狭窄河谷中猴子岩高面板堆石坝的特殊结构形式,设计、制作了高达1米的大坝坝段模型和整体模型,进行大型地震模拟振动台模型试验。研究了大坝加速度反应的空间分布规律及相关因素对坝体加速度反应特性的影响,分析了大坝地震残余变形和破坏的发展过程和破坏机理。研究表明：面板对堆石坝体的加速度反应有明显的限制作用,不对称河谷中高面板堆石坝两岸侧坝体的加速度反应水平差异明显;高面板堆石坝的地震残余变形量值相对较小,坝体抗震性能良好,但猴子岩水电站开关站所在下游压重体平台是整个大坝结构抗震的薄弱环节,应当在设计中重点予以考虑。     

三峡水利枢纽左岸电站厂房安Ⅲ排沙孔坝段三维有限元应力分析

通过对长江三峡左岸电站厂房安Ⅲ排沙孔坝段为研究对象，采用三维线弹性Ｐ型有限元法，计算坝体在各种荷载组合时的变形及结构应力，重点研究孔口应力分布和坝顶、坝踵、坝趾的应力及变形，提出改善孔口应力的可行措施。在三峡工程招标设计中，为坝体配筋提供最可靠的依据。     

近爆作用下钢筋混凝土板动态破坏的数值模拟研究

当爆炸在结构构件表面发生时,产生的冲击波将会对结构构件造成损伤和破坏,而准确预测潜在的爆炸对结构构件造成的损伤是进行重要建筑物和防护结构抗爆设计的基础。为研究近爆作用下钢筋混凝土板的抗爆性能,采用AUTODYN软件建立了混凝土和钢筋的三维分离式实体模型,数值模型考虑了应变率对钢筋和混凝土材料动力本构特性的影响以及炸药-空气-结构之间的流固耦合相互作用,分析了不同炸药量作用下钢筋混凝土板的损伤机理和破坏特征,合理展现了钢筋混凝土板从混凝土开裂、碎片形成、部分钢筋屈服断裂到板局部震塌的动态演变过程。随着炸药量的增大,钢筋混凝土板的破坏模式逐渐由整体弯曲破坏转变为局部的冲切破坏     

黄花寨水电站工程总布置

黄花寨水电站为一座有季调节水库的高水头坝后式电站.工程枢纽由碾压混凝士双曲拱坝+坝顶表孔+坝身底孔+左岸引水系统+左岸地面厂房+开关站等主要建筑物组成.该电站投资省、经济指标优越.     

超高性能混凝土在埋置炸药下的抗爆试验及数值模拟

该文研究了超高性能混凝土在埋置炸药爆炸载荷作用下的动态力学性能和损伤规律。通过改变混凝土靶体的配合比和炸药放置深度,得到了不同试验条件下混凝土靶体的破坏数据,采用非线性有限元法对靶体的毁伤效果进行了数值模拟,模拟结果与实际情况吻合较好。研究结果表明混杂纤维增强的超高性能混凝土具备更加优异的抗爆炸性能,炸药在靶体中的放置深度对混凝土的抗爆性能有显著影响。     

大坝底孔预应力结构分析

本文对大朝山水电站１０＃坝段底孔及排沙孔按予应力结构设计进行了三维有限元分析研究，按刚性压模器理论对孤门推力的作用方式作了改进，主、次锚索予应力按实际设计点位布置施加，分析了尖力值变化时对坝体应力的影响。     

周公宅水库工程溢洪道弧形闸门安装质量控制

周公宅水库是具有供水、防洪结合发电综合利用的水利枢纽工程,整个工程金属结构部分主要由引水发电系统、泄洪系统及水库放空系统组成,在每个系统中分别设有相应的闸门及启闭设备,安装质量对系统的安全运行意义重大,文章着重介绍周公宅水库工程大坝溢洪道弧形闸门在安装过程中的质量控制。     

中小型水电站取水防沙的水工与河工综合设计

针对我国中小型水电站首部枢纽取水防沙工程布置及水库运行调度的一些技术问题,通过一个具体的水工泥沙模型的试验实例,研究从河流工程设计和水工建筑物优化布置两方面着手,并综合考虑水库经济合理的泄放规则,使调水调沙紧密结合,以协调河道造床作用、冲沙、发电与防洪等相互之间的矛盾,积极探索有利于库区防洪、闸前防淤、闸下防冲和满足引水发电及枢纽安全要求的措施,最终达到引水冲沙效果好,工程量又最小之目的。     

爆炸冲击下水底隧道的动态响应及毁伤模式研究

考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,基于Lagrange-Euler耦合算法,建立了水底隧道水下爆炸的全耦合数值仿真模型。通过与爆炸试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;研究了水下爆炸冲击荷载作用下的水底隧道的毁伤破坏过程、空间分布规律及破坏模式。结果表明:水底隧道的破坏模式不仅与隧道自身的动力特性有关,还取决于起爆距离及炸药当量等;隧道的破坏模式为局部冲切或剥落破坏、弯曲破坏伴随着局部剥落破坏以及整体弯曲破坏。     

重力坝水下接触爆炸的数值分析

采用显式程序AUTODYN中的Euler-Lagrange耦合算法模拟混凝土重力坝水下接触爆炸。研究在不同炸点的水下接触爆炸荷载作用下大坝的动力响应以及损伤裂纹分布特点。针对上述特点采用泡沫铝作为抗爆材料,研究了泡沫铝的抗爆效果。研究结果表明:采用泡沫铝作为大坝水下爆炸抗爆材料能大幅降低爆炸冲击波幅值,减小大坝的动力响应,同时能减小爆炸对坝体产生损伤及裂纹分布范围,具有良好的抗爆性能。     

爆炸冲击下水底隧道的动态响应及毁伤模式研究

考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,基于Lagrange-Euler耦合算法,建立了水底隧道水下爆炸的全耦合数值仿真模型。通过与爆炸试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;研究了水下爆炸冲击荷载作用下的水底隧道的毁伤破坏过程、空间分布规律及破坏模式。结果表明:水底隧道的破坏模式不仅与隧道自身的动力特性有关,还取决于起爆距离及炸药当量等;隧道的破坏模式为局部冲切或剥落破坏、弯曲破坏伴随着局部剥落破坏以及整体弯曲破坏。     

锦屏一级水电站大坝高压、高流速流道钢衬接触灌浆施工技术

锦屏一级水电站大坝设置2个放空底孔和5个泄洪深孔,其中放空底孔底部高程位于EL1750.00m,放空底孔布置有钢衬,钢衬断面均为矩形,包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.0m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩至6.082m(净高尺寸);泄洪深孔底部高程EL1792.0m,泄洪深孔布置有钢衬,断面均为矩形,泄洪深孔包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.448m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩。钢衬由顶衬、侧衬和底衬组成,施工为先进行钢衬安装,后进行混凝土浇筑,最后进行钢衬的接触灌浆施工。     

水下和空中爆炸时混凝土重力坝动态响应对比分析

由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得水下和空中爆炸冲击波传播特性及其荷载作用下的大坝结构动态响应存在较大的差异。通过构建混凝土重力坝水下爆炸和空中爆炸的全耦合数值仿真模型,考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,在对比分析爆炸冲击波在水下和空中传播特性的基础上研究了水下和空中爆炸冲击波对大坝动态响应及损伤程度的影响。研究表明,水下爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝动态响应及损伤程度均较同等炸药量下空中爆炸冲击荷载作用时大;在研究水工大坝抗爆性能时,应重点关注水下爆炸冲击波传播的特性及大坝在水下爆炸荷载作用下的动态响应。