特高拱坝悬臂高度个性化控制的分析研究

在提出特高拱坝悬臂高度个性化控制概念的基础上,进一步给出特高拱坝施工期全坝段个性化悬臂高度控制的数值分析方法。以国内在建的某特高拱坝为例,考虑自重荷载、温度荷载、混凝土自身体积变形与徐变等因素影响,采用三维有限元方法对其进行仿真分析,研究了不同坝段在不同灌浆高程情况下的最大主应力极值随悬臂高度增加而变化的规律,并给出应力标准控制值下的全坝段悬臂高度控制值分布示意图。研究成果表明:大坝不同部位的悬臂控制高度未呈现可循规律,须实行个性化控制。悬臂高度个性化控制有利于优化施工进度,缩短施工工期,从而按计划实现坝体挡水度汛及预期发电等关键目标。     

特高拱坝施工期数字监控方法、系统与工程应用

依据混凝土坝数字监控的理论,从主要目的、基本内容和工作模式3个方面论述了特高拱坝施工期数字监控方法,介绍了特高拱坝施工期数字监控系统,提出了利用该系统开展特高拱坝施工期数字监控的工程应用模式.特高拱坝施工期数字监控系统的工程应用表明,运用该系统可以实时开展大坝工作性态评估,降低事故风险,同时可以为施工期动态设计提供决策支持.     

特高拱坝施工期数字监控方法、系统 与工程应用

依据混凝土坝数字监控的理论,从主要目的、基本内容和工作模式3个方面论述了特高拱坝 施工期数字监控方法,介绍了特高拱坝施工期数字监控系统,提出了利用该系统开展特高拱坝施工期 数字监控的工程应用模式。特高拱坝施工期数字监控系统的工程应用表明,运用该系统可以实时开展 大坝工作性态评估,降低事故风险,同时可以为施工期动态设计提供决策支持。     

特高拱坝体形适应性分析研究

以西北地区某240 m特高拱坝为例,采用拱梁分载法,选择对拱坝体形设计影响较大且具有一定不确定性的参数,即地基综合变形模量、坝体混凝土弹性模量和线膨胀系数等进行敏感性分析,研究拱坝体形设计的合理性和适应性。经体形优化设计调整,对得到的拱坝体形进行关键参数的敏感性分析计算。由计算成果可知,当地基综合变形模量、坝体混凝土弹性模量和线膨胀系数在一定范围内浮动时,坝体应力、位移均满足设计要求,说明拱坝体形适应性较好。此研究方法将影响拱坝设计的不确定因素提前考虑,既可以减轻后续设计阶段体形优化调整的工作量,又可以保证拱坝建成后保持良好的工作状态,对类似工程设计具有重要的参考意义。     

特高拱坝施工进度仿真研究与应用

针对高拱坝仓数多、约束条件多、关系复杂等难题,为确保白鹤滩大坝整体均衡、连续上升,借鉴二滩、小湾、锦屏一级、溪洛渡、大岗山等拱坝施工进度仿真经验,融合工程物联网与离散系统仿真技术,提出了多要素多维耦合的高拱坝智能进度仿真理论,研发了特高拱坝进度仿真系统,实现了基于BIM全参数驱动的动态分层、图形化快速建模及施工进度的动态分析。工程应用实践表明,该仿真系统功能应用良好,为现场施工计划的编制、进度动态管理,提供了科学指导。     

300m级特高拱坝地震损伤特征分析

随着我国国民经济的发展和西部大开发的推进,一批已建或在建的高拱坝,比如小湾、溪洛渡、乌东德、白鹤滩等工程均位于我国的西部地区.相比200 m级大坝而言,300 m级特高坝抗震技术研究的时间较短,震害经验少,现行的水工建筑物抗震设计规范仅适用于200 m级以下的大坝,300 m级的特高坝尚无设计规范可循,目前这类特高坝的...     

拱坝施工期未封拱坝段悬臂挡水问题研究

以某拱坝为例,采用全坝全过程三维有限元法模拟施工过程,研究施工期未封拱坝段临时断面悬臂挡水对坝体应力、变形以及横缝开度的影响。结果表明,在设计拟定的浇筑进度、灌浆进度和坝前度汛水位条件下,坝体悬臂应力满足《混凝土拱坝设计规范》中要求,应力总体小于0.5 MPa;悬臂挡水使坝体径向变形由倒悬引起的向上游变形转变为水压主要作用的向下游变形,悬臂挡水使未封拱部位横缝呈压紧趋势,横缝开度减小0.6～1 mm;考虑当前悬臂挡水时的龄期,坝体总体处于弹性阶段,水荷载释放后,横缝开度基本上能恢复原状。     

白鹤滩水电站特高拱坝设计关键技术研究

白鹤滩坝址两岸地形地质条件不对称,坝基中下部出露特殊的柱状节理玄武岩,断层、层间层内错动带发育,岸坡卸荷发育强,坝址地震烈度高。针对复杂的工程地质条件和高标准建设要求,白鹤滩拱坝设计研究围绕坝址坝线选择、不对称拱坝、坝基处理、建基面防松弛变形、高坝抗震、坝体温控防裂等关键技术难题,开展了大量的专题研究及技术攻关,取得了丰硕的成果,保障了工程顺利建设。     

特高拱坝温度控制与防裂研究进展

特高拱坝温控防裂至关重要,本文总结了近期特高拱坝温控防裂研究与实践成果,对抗裂安全系数制定、温控标准制定及温控措施的优化选择、温控施工质量控制等关键问题进行了系统的论述。提出如下建议:(1)抗裂安全系数应取1.8~2.0,温差标准从严控制,可取全坝统一的基础温差标准,最高温度控制标准则按封拱温度和允许基础温差之和进行控制;(2)按"早保护、小温差、慢冷却"、"三期冷却"、"智能监控"即"九三一"温控模式进行全过程温度控制;(3)空间温度梯度按"拟灌区、同冷区、过渡区、盖重区"控制,时间上的温度过程按"三期多阶段"控制,中期控温与冷却至关重要;(4)采用智能化的手段对施工过程进行全程质量监控,必要环节采用智能温控措施。上述建议旨在为特高拱坝相关规范的制订和修编提供参考。     

特高拱坝通水冷却管网智能联控原型试验研究

开展特高拱坝施工期通水冷却管网的智能联控研究,对确保实现精准、高效的大坝混凝土温控防裂具有重要意义。基于白鹤滩特高拱坝通水冷却智能温控实践,本文系统分析了冷却水的温度、流量、流向等参数满足特高拱坝换热防裂的适应条件,提出了混凝土温控冷却水需求的确定方法,定义了供水保证率的量化评价指标。通过在白鹤滩特高拱坝建设现场开展原型生产性试验,提出了通水冷却管网智能联控的方法,并研发了联控系统,克服了人工手动换向的不确定性,实现了对通水冷却管网温度、压力、流量的实时在线监测和通水流向的智能调控,换热效果更好。现场试验揭示了冷却水管网输送的时空规律,结果表明供水水温沿程变化主要受外界气温与管道保温影响;在制冷容量满足需求的前提下,流量供应主要受供水压力支配。本文成果促进了特高拱坝通水冷却管网智能联控全面应用,也可供同类工程设计与施工参考。     

特高拱坝一级变形预报控制值 建立的方法研究

特高拱坝与一般高拱坝相比,其结构性态更加复杂,因此,其变形安全预报控制值必须进行 专门的研究。文中探讨了特高拱坝的定义与特点,分析了特高拱坝的变形特性,提出了特高拱坝一级 变形预报控制值建立的准则与方法。工程案例表明,该方法切实可行。     

我国特高拱坝的建设成就与技术发展综述

结合二滩、溪洛渡、锦屏一级、大岗山、小湾等一系列特高拱坝的建设实践,总结了我国特高拱坝的建设成就,阐述了我国特高拱坝建设关键技术的研究进展,包括建基面的研究与确定、体形优化设计、应力分析与强度设计、拱座抗滑稳定、整体稳定、抗震设计、混凝土材料、混凝土温控防裂、基础处理、施工技术等10个方面的内容。认为我国混凝土拱坝建设技术已处于国际领先水平,指出我国特高拱坝建设需深化研究的4个问题,即特高拱坝安全评价体系建设、特高拱坝风险设计、特高拱坝抗震研究以及特高拱坝安全运行健康诊断技术研究。     

特高拱坝施工及初次蓄水期变形回归模型研究

针对特高拱坝施工及初次蓄水期间的变形特点,在传统模型基础上,增加了初次蓄水坝高因子、初蓄温度因子和初蓄渗流因子,建立了施工及初次蓄水作用下的大坝变形回归模型。通过对某高拱坝初次蓄水期间大坝回归分析可知,新模型拟合精度高,各测点相关系数均在0.99以上。水压分量、温度分量、坝高分量、初蓄及时效分量变化趋势以及在整个径向位移中所占比例符合实际规律,考虑了施工及初次蓄水期间坝体上升、外界温度影响、坝体自身温度变化、初次蓄水及渗流作用、时效等影响,反映了初蓄期间坝体的变形特性。总之,新的大坝变形回归模型能够较好地反映施工及初次蓄水期的各种影响因素,便于分析施工及初次蓄水期坝体的工作性态。     

锦屏一级水电站特高拱坝混凝土施工技术总结

锦屏一级水电站大坝为世界上已建最高混凝土双曲拱坝,坝址区昼夜温差大,料源骨料性能欠佳,对混凝土施工的温控防裂提出了更高要求。介绍了最严格的混凝土施工温控标准,包括浇筑温度控制、封拱温度控制、温度梯度控制及降温速率控制等。同时对砂石加工系统、骨料运输系统、混凝土生产系统及缆机系统的布置进行了阐述。相关经验可供类似工程借鉴。     

分叉型库盘变形及对特高拱坝变形性态的影响

由弹性理论推导了特高拱坝在库水压力作用下引起的库岸边坡表面横河向水平位移计算公式;利用有限元数值仿真方法模拟了分叉河道的库盘库型,开展了库型因子对库盘基岩和大坝变形的敏感性分析。理论分析和数值计算结果表明:库水位和岸坡坡角是谷幅收缩的主要影响因素,河道分叉处到坝前距离和库水位是影响库盘变形和坝体变形的显著因素;随着高程增加,库水面以下横河向岸坡变形先向两岸方向增大,然后一直减小,直至转向河谷方向,而库水面以上岸坡一直向河谷方向变形。     

强震作用下特高拱坝非线性地震反应分析

研究采用等效一致黏弹性边界单元模拟拱坝无限地基辐射阻尼效应,给出了人工边界节点上等效地震荷载的计算公式,实现了拱坝-地基系统的地震动输入。以我国某特高拱坝为例,建立了拱坝-地基三维有限元分析模型,精细模拟了坝体体型、横缝、河谷形状、各类岩体以及主要地质构造。采用时程分析方法,综合考虑无限地基辐射阻尼效应、拱坝-库水动力相互作用、拱坝横缝动力接触非线性效应等因素,分析了拱坝-地基系统在强震作用下的动力响应,对拱坝抗震安全性进行了评价。研究成果为高拱坝设计提供了参考。