混凝土坝防裂智能监控系统及其工程应用

本文以现有温控理论为技术支撑,结合大体积混凝土防裂工作中的关键技术难题,开发了混凝土坝防裂智能监控系统,以混凝土温控施工监控的智能化促进温控施工的精细化,达到大体积混凝土防裂的根本目的。该系统在构成上由感知—分析—控制三部分组成,在功能实现上包括关键模型、软件系统及硬件设备。最后,介绍了该系统在某工程的应用情况,效果良好。     

混凝土坝温控防裂要点的探讨

本文提出了特高拱坝和碾压混凝土重力坝的温控要点:特高拱坝除按规范要求严格控制基础温差外,更要树立温度梯度控制的理念,按照"小温差、慢冷却、全过程保护"的要求减小上下层温差和内外温差;碾压混凝土重力坝在做好表面保护的前提下可适当放宽对基础温差的控制要求。按照信息采集与传输、信息管理、仿真分析、预警预报、自动控制等五个环节建立混凝土坝防裂智能监控系统,对混凝土坝温控施工全过程进行监控,为温控防裂施工的"可知、可控"提供技术手段,是未来施工管理的一个发展方向。     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统的开发和应用

大坝混凝土裂缝产生的一个重要原因是信息不畅导致措施与管理不到位,即信息获取的不及时、不准确、不真实、不系统,以及温控施工过程温差大、降温幅度大、降温速率大、温度梯度大等,这些问题最终导致混凝土裂缝的产生。为了解决上述问题,采用信息化、自动化、智能化技术手段,结合黄登工程建设,建立了个性化理想温度控制曲线模型、温度和流量预测预报模型、温控效果评价模型、开裂风险预警模型等在线实时分析模型;开发了全坝全过程仿真分析关键技术与程序,以及普适、稳定和高精度的自动化监测和控制的仪器和设备;研发各软件功能模块和子系统,并集成为一个完整的数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统。本系统实现了海量温控及相关要素的全面、准确、及时地自动化采集,实现了海量温控信息的自动化分析、评价和预警报警以及干预措施决策支持,实现了全坝"无人工干预"理想化智能化通水冷却,在提高通水冷却施工质量的同时降低了施工差错率。应用该系统对黄登水电站大坝温控信息进行动态高效地集成管理和实时控制分析,从根本上达到混凝土温控防裂的目的,提高了黄登水电站建设质量和信息化管控水平。     

基于智能温控的混凝土坝个性化温控优化方法研究

由于以往混凝土坝的温控标准和措施制定主要是从质量角度考虑,对经济方面的考虑涉及不多,因此需要从质量达标和经济最优两方面探讨混凝土坝防裂的个性化温控优化方法.首先,通过建立全环节温控指标关联模型和调控方法,以建立的各环节经济关系模型为约束函数进行多约束求解,实现温控标准的全局优化.然后,将优化的各温控指标以及相应的措施方...     

混凝土坝智能监控系统研发及在高海拔大温差地区的应用

针对高海拔大温差地区混凝土坝温控防裂工作的特点,本文提出了智能监控的理论与方法,并开发了一整套实现智能监控的硬件设备及软件系统。利用这套系统,首次在藏木工程中成功实现了大坝混凝土施工通水冷却全过程无人值守智能控制。工程实践结果表明,大坝的实际降温曲线与理想降温曲线吻合较好,大坝的基础温差、上下层温差和内外温差也都得到有效控制,智能监控系统的采用保障了大坝全过程工作性态的可知、可控,避免了裂缝的产生,这种管控模式为以后在高原地区修筑类似大坝工程提供了施工质量管理与防裂控制的实践经验。     

高寒区混凝土坝低温防裂温控措施的探讨

文章通过总结我国已建高寒区混凝土坝低温防裂的温控措施经验与教训,对比分析国外高寒地区混凝土坝低温温控措施,提出高寒区混凝土高坝在低温条件下温控防裂关键技术,对处于在建和前期设计的高寒区混凝土坝低温施工和养护具有借鉴意义.     

高寒区混凝土坝温控设计标准和防裂措施优化研究

文章结合高寒区气候特点,提出了温度控制标准建议,总结了温度控制措施,并提出了混凝土材料选择和寒冷季节施工等措施建议.同时,总结了水库水温度垂直分层分布特征规律,提出了混凝土坝体稳定温度场和拱坝封拱灌浆温度优化建议.最后,提出了实时监测和智能化等防裂措施优化措施,为高寒区混凝土坝建设提供一定的技术支撑.     

大藤峡水利枢纽混凝土防裂智能温控系统

大藤峡水利枢纽工程具有浇筑方量大、建筑物复杂、浇筑块尺寸大、约束区范围大、暴露面多、材料特性差等诸多温控防裂不利因素。为有效防止混凝土裂缝的发生,开发了适合工程特点的智能温控软件系统、分析模型及硬件装备,并在本工程获得成功应用,实现了原材料预冷、混凝土拌和、仓面控温、通水冷却、保温全过程温控信息的自动感知、传输、互联共享及部分环节的智能控制,实现了基于互联网、物联网技术的温控防裂的全要素、全过程管理,有效提高了混凝土施工的管理水平。     

碾压混凝土坝温控防裂探讨

针对我国碾压混凝土坝建设中存在工期较长、造价较高、经济效益不太显著等问题 ,探讨碾压混凝土坝温控防裂措施 ,分析温控防裂的特点 ,建议将温控防裂分为有较高的耐久性与外观要求的重要大坝和只有一般要求的大坝两类 ,提出温控防裂准则与防裂重要性顺序、结构设计措施及温度控制措施     

大体积混凝土防裂智能监控系统

为达到混凝土温控防裂的目的,并提高施工质量,研究开发了大体积混凝土防裂智能监控系统。该系统由感知、互联、分析决策和控制4个部分组成,可以实现原材料预冷、混凝土拌和、运输、入仓、平仓、振捣、通水冷却、表面养护全过程温控信息的自动感知、传输、互联、共享环节的智能控制,实现了基于互联网、物联网技术的温控防裂全要素、全过程管理。实际工程应用表明,该智能监控系统可实现现场温控实施情况的自动获取、准确掌握、实时评估、智能干预及决策支持,能有效提高混凝土施工的管理水平,防止裂缝的发生。     

大体积混凝土防裂智能监控技术及工程应用

防裂是混凝土坝建设中的一个重要任务。绝大多数混凝土坝裂缝都与温度应力有关,因此温度控制是防裂的主要手段。本文在总结国内几十座混凝土坝温控防裂实践经验的基础上,以现有温控防裂理论为技术支撑,紧密结合大体积混凝土温控防裂工作中的关键技术问题,采用理论分析、数值计算、软硬件研发、室内试验、现场试验等多种手段,通过深入研究形成了智能化监控感知—分析—控制的三步曲架构,开发了一套具有完整自主知识产权的大体积混凝土防裂智能化监控系统。该系统在鲁地拉、藏木、锦屏一级等工程获得成功应用,以混凝土温控施工监控的智能促进温控施工的精细化,达到大体积混凝土防裂的根本目的。     

碾压混凝土坝数字监控系统及其工程应用

数字监控是混凝土坝工程质量控制新的理念。基于这一思想,研发了碾压混凝土坝数字监控系统。该系统可实现对大坝开始施工直至服役结束整个生命过程的工作性态的监控,从过程中最大限度地杜绝裂缝的产生,该系统在鲁地拉碾压混凝土重力坝中得以实施,实践表明,该系统可有效指导温控施工的全过程,成功实现了温度信息的自动获取、温控资料的数字集成和自动分析、分析成果的多方共享、预警信息的自动发布以及温控档案的备份查询等。     

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。     

高温炎热地区碾压混凝土重力坝温控防裂研究

大体积混凝土的温控防裂一直是水利水电工程建设中的关键技术问题。在高温炎热地区,碾压混凝土重力坝施工期温控防裂要求高、难度大,温控措施较常温和高寒地区有明显区别。依托高温炎热地区的海南新春水库碾压重力坝工程,采用有限元仿真模拟施工期典型坝段温度场和应力场分布规律,分析和确定影响温控防裂效果的敏感因素,并参考其他类似工程,提出了相应的施工期温控标准和温控措施。研究结果表明,在推荐的温控防裂措施下,新春水库重力坝施工期温度场和应力场满足要求。研究成果已实际应用于该水库碾压重力坝工程,对类似工程温控防裂具有参考价值。     

向家坝水电站抗冲耐磨混凝土温控防裂措施探讨

为确保向家坝大坝溢流面的施工质量，经研究确定在泄洪消能区采用高标号C9055抗冲耐磨混凝土。对于可能产生的混凝土温升裂缝问题，结合向家坝工程施工条件，摸索出了一系列混凝土温控防裂技术措施，包括优化原材料配合比、控制入仓温度、个性化通水冷却控制以及动态调整养护时机和方式等。实践表明，这些措施卓有成效，确保了泄洪建筑物抗冲耐磨混凝土施工部位未出现一条危害性裂缝；同时经钻孔取芯验证，证实了混凝土的密实性。