坝后式水电站厂坝连接形式优化研究

本文以某大型坝后式水电站为工程实例,采用三维有限元法,建立了包括大坝、电站厂房和基岩等的有限元整体模型,采用接触单元较好地模拟了分缝处厂房和坝体之间的相互作用,计算分析了在自重、水压力荷载、以及温度荷载等作用下,不同的厂坝连接形式的作用机理,及其对伸缩管过缝结构的变形及应力、对厂坝结构的变形及应力的影响,结果表明,在厂坝分缝处采用平缝灌浆或整体连接形式,考虑厂坝之间的联合作用,有利于改善压力钢管的受力条件、以及缓解厂坝分缝处局部的应力集中。     

基于多目标优化的黏土心墙坝变形协调分析

为了研究黏土心墙坝的变形协调性质,提出了大主应力、心墙应力水平、坝体最大沉降、心墙沉降变化率和振动密实时间这5个参数作为评价指标,并以某黏土心墙坝为例开展了三维有限元计算,结合所提出的评价指标和评价方法对坝体变形协调性质进行了具体分析,主要结论如下：（1）各评价指标与坝壳料相对密度Dr之间存在显著的函数关系,对各函数进行归一化处理可得到各指标的功效函数,设定各功效函数的权重,通过加权平均的方法得到评价最优坝壳料Dr的目标函数;（2）不考虑施工成本时,通过各单个指标所确定的最优坝壳料Dr差异较大,范围为0.49 ~ 1.0;基于多目标最优化目标函数确定的最优坝壳料Dr范围为0.78 ~ 0.81,较为合理且满足设计规范;（3）384 m高程考虑施工成本时,若采用等权重分配方案,最优坝壳料相对密度Dr为0.783,需振动历时90 s。所提出的多目标优化分析方法对坝体建造有指导意义。     

山谷贮灰场排渗管的设置对坝体稳定的影响分析

针对山谷贮灰场排渗管正常运行与失效后对坝体安全稳定的影响,介绍了设置排渗设施能有效降低浸润线,增加坝体稳定、加速灰渣固结,利于后期子坝继续加高的作用及坝体稳定分析方法。结合某电厂工程实例,采用圆弧滑动静力稳定的分析方法,对排渗管的正常运行与失效、不同的干滩限制长度等多种工况进行了灰坝的静力稳定计算,结果表明:在正常运行条件下安全系数为1.3、非正常运行条件下安全系数为1.1时,灰坝是安全的。     

某电厂阳坡灰场安全评价及其治理措施评述(一)

太原第二热电厂阳坡灰场自2004年投入运行以来,发现坝体裂缝较多,坝肩透水较为严重,为了确保灰场安全运行,需进行分析评价。灰场及随着贮灰面升高以及后期三级子坝加高后,灰坝坝体及南北坝肩的安全特性进行了测查,结合原型观测资料、工程地质勘探和室内试验成果对现状坝体以及南坝肩变形和渗流进行了反分析,确定了土体计算参数,然后在对初期坝和灰坝加高后坝体、南坝肩进行有限元静动力分析、渗流分析和稳定分析的基础上,对坝体和南坝肩的安全性进行了评价,并提出了相应的工程治理措施,研究方案对类似工程项目具有一定的指导意义。     

大头坝优化设计的序列二次规划法

一、前言 大头坝是介于宽缝重力坝和轻型支墩坝之间的一种坝型,由于支墩可随受力情况不同而调整厚度,所以能充分利用混凝土的抗压强度;各支墩间留有空隙,渗水排出通畅,作用在支墩底部的扬压力较小;同时大头坝上游边坡较平缓,利用部分水重帮助坝体稳定,可节省混凝土工程量。由于大头坝具有上述优点,所以也是近代采用较为广泛的一种坝型。国内如柘溪、恒仁、新丰江等都为百米以上的大头坝,国外建造大头坝的实例也很多,其中正在兴建的巴西伊太普(Itaipu)大头坝,坝高达185m。因此,如何能合理而又快速地选择出大头坝断面形态也就成为设计中极待解决的问题。     

非均质土石坝及地基竖向地震反应简化分析

本文基于一维剪切片模型,考虑坝体中与地基内剪切模量沿深度的非均匀分布,提出了估算土石坝及地基组合体系动力特性及地震反应的近似解析方法。在数值计算的基础上,探讨了覆盖层刚度及厚度,坝体模量分布等对土石坝振动特性、地震反应及坝坡上各潜在滑动体内平均地震反应的影响。     

东江水电厂3#机组减振改造后运行状态分析

东江水电厂机组自投运以来，振动一直偏大，某些工况下严重时甚至引起了坝体及厂房严重振动，为此对机组进行了减振改造。作者利用在线监测系统的数据，就3＃机组改造后的一年内的运行情况进行了总结分析，为类似的机组改造及评价提供一定的参考。     

双江口心墙堆石坝动力特性的振动台模型试验研究

本文通过进行不同地震动输入的振动台模型试验,研究模型坝的动力特性及其变化规律,并通过土石坝振动台模型试验相似率推算了原型坝的动力特性.研究表明:(1)对于一次振动,模型坝各测点所得自振频率及阻尼比基本一致,表明坝体具有大致固定的振型;(2)随台面激励峰值加速度的增大,自振频率明显降低,而阻尼比增大;(3)自振频率及阻尼...     

山谷灰场土坝坝体及坝肩渗流分析

通过对阳坡灰场工程设计,分级加筑子坝增加库容,针对灰场工程地质条件,采取恰当的地基处理和防渗措施;重点对山谷灰场进行了渗流分析计算,评价了坝体和坝肩的渗透稳定性,制定了多项坝体及坝肩相应的防、排渗工程措施,确保整个灰场安全运行。     

混凝土坝渗流场与稳定温度场耦合分析的数学模型

混凝土坝中的渗透水流通过参与热量传递与交换而影响坝体温度场的分布,坝体温度场又影响渗透水流及混凝土的渗系数。本文从理论上分析了混凝土坝渗流场与稳定温度场相互影响、相互作用的机理,提出了混凝土坝渗流场与稳定温度场耦合分析的连续介质数学模型,讨论了该数学模型的有限元解方法,并给出了工程应用实例。     

混凝土强度预测与设计的神经网络方法

首次提出混凝土强度预测与设计的神经网络方法。对普通混凝土、高强混凝土等多种混凝土建立了表现混凝土强度因果规律的神经网络方法，在已有混凝土试验资料基础上，进行了强度预测。与通用的回归分析方法所得结果对比，神经网络方法精度较高。通过实例给出了应用神经网络方法的强度预测结果。表明神经网络是混凝土强度，特别是高强混凝土强度预测和设计的崭新途径     

混凝土允许渗透坡降的研究

本文根据试验资料 ,论述了混凝土渗透系数与混凝土龄期、渗透历时、水力梯度等的关系 ;研究了混凝土的临界水力梯度及渗透稳定性 ;指出用达西定律研究混凝土的渗透问题时应考虑的因素。     

三向等压荷载历史对混凝土的强度和变形特性影响的研究

通过试验,研究了混凝土载后抗压强度,抗拉强度与所经历的三向等压荷载历史的关系,给出了无量纲形式的经验表达式。同时还通过试验研究了三向等压荷载历史对混凝土声速的影响,以及强度与声速之间的关系。在对试验资料进行分析的基础上,进一步给出了三向等压条件下,御载曲线中平均应力σm与平均应变ξm之间的微分表达式,研究了其中参数的变化规律,进一步从混凝土结构的细观角度进行推导,同样得到了这一表达式。     

水工混凝土冲击磨损行为与机理研究

本文进行了混凝土材料含沙高速水流冲蚀试验,考察和分析了其冲蚀性能与磨损机理,混凝土材料呈现出脆性材料的冲蚀特点。低角度冲击时,硬质磨粒水平方向的切削作用起主导作用;90℃冲击角度条件下,裂纹的形成,扩展,微断裂是混凝土冲蚀破坏的根本原因,表层及亚表层缺陷是主要裂纹源。     

普定水电站碾压混凝土拱坝及防渗研究

本文论述了普定水电站碾压混凝土拱坝的设计、施工、材料和坝体温度场的特点和研究成果。介绍了施工中期对碾压混凝土的质量检验成果所进行的分析研究和评价,论证了该坝二级配富胶凝材料碾压混凝土的密实性和抗渗性能已达到或接近常态混凝土的指标,为取消碾压混凝土坝上游面丙乳砂浆防渗层的可行性和工程决策提出了充足的论据。通过水库蓄水后碾压混凝土坝防渗效果的检验,证明成果好,碾压混凝土坝完全可以依靠碾压混凝土自身达到防渗要求。     

碳酸盐骨料的碱活性研究

本文对ＳｉＯ２含量较少的非硅质碳酸盐骨料的碱活性进行了研究，研究发现此类碳酸盐骨料可能存在碱硅酸反应活性，也可能同时存在碱碳酸盐反应和碱硅酸反应活性，在实际工程中应引起足够的重视。     

混凝土三维复合型断裂准则的研究

本文用杂交有限元法计算了试件的应力强度因子,并设计了混凝土试件的三维复合型新裂试验方案,断裂试验采用单边和环形缝梁型试件和圆柱形试件。对全部试验结果进行整理和分析后,用数理统计的多元回归法得到混凝土的三维断裂准则。     

在面板周围应用接触单元研究非岩基趾板对面板应力变形的影响

本文以山东泰安抽水蓄能电站上池的混凝土面板堆石坝作为研究实体,在面板与趾板之间,面板与面板之间,面板与垫层之间,河床部位的趾板与垫层之间,趾板与趾板之间采用接触单元,对堆石坝进行三维非线性有限元计算,研究分析河床坝段趾板建在堆石体上对面板应力,变形以及周边缝位移的影响,计算结果表明,这些应力和位移是趾板建在岩基上的一般面板堆石坝有不同的变化规律,但尚未超出一些已建工程相应的实测值。     

堆石料残余体应变对计算面板堆石坝永久变形的影响

混凝土面板堆石坝地震永久变形的预测非常重要。根据它可直接判断大坝的安全,并为抗震预留坝高提供依据。一个时期以来,同时计入堆石料残余体应变对面板坝永久变形计算有多大影响存有争议。采用饱和排水动三轴试验方法得到的动应力～残余应变关系计算坝体的永久变形,所得数值一般偏大。而风干堆石料在排气状态下的三轴试验,目前只能考虑残余剪应变。本文利用前人对不同试验方法得到的动应力～残余应变关系进行面板堆石坝地震永久变形计算做了比较,结果表明：由于坝体运用期间有部分堆石浸水,故其永久变形的计算对浸水线以上坝体采用风干料排气试验结果只考虑残余剪应变,浸水线以下坝体采用饱和料排水试验结果同时计入残余体应变和残余剪应变,比整个坝体采用饱和料排水试验结果同时计入残余体应变和残余剪应变为合适。     

横山土石坝扩建的构造和应力变形分析

本文对１９９５年１２月已竣工验收鉴定的横山扩建坝的构造、主要特点和评价作了概要介绍。重点说明了扩建成混凝土面板堆石坝的设计要点和理论方法、老坝心墙拱效应、深混凝土防渗墙的应力状况。结合原型内部观测成果，作了对比分析研究。