丹江口混凝土重力坝后期加高新老混凝土结合问题研究

为了了解丹江口混凝土重力坝大坝加高后新老坝体工作状态及结合面和坝踵的应力、变形情况，在3次新老混凝土现场结合试验结论的基础上，对拟定的加高方案进行了坝体温度应力全过程仿真计算分析，然后根据温度仿真计算结果，针对新老混凝土结合面的实际情况进行了非线性有限元接触分析，最后提出了相应的新老混凝土结合技术措施。     

英那河水库浆砌石坝加高温度应力计算

英那河水库大坝加高工程中,新浇筑坝块在加高时始终受到老坝块的约束,在老坝上游面引起的拉应力,是本工程要特别关注的问题。本文采用的重力坝加高温度应力的材料力学计算公式,考虑了新老坝块异弹模对坝体应力的影响,具有一定的实用性。     

某浆砌石坝加高方案的可行性研究

对于大坝加高中存在的问题,结合某浆砌石坝工程,利用ANSYS分析软件,对加高后的大坝进行三维有限元应力应变分析,同时对非溢流坝段和溢流坝段4个典型断面的坝基面和新老坝体结合面进行抗滑稳定计算。计算结果表明,加高后大坝的应力应变规律基本符合浆砌石坝一般规律,且满足抗滑稳定要求。故得出该加高方案合理、可行。     

重力坝加高中新老混凝土结合面开合若干问题探讨

重力坝加高工程中,新老混凝土结合面在各种荷载作用下可能会脱开.结合某重力坝加高工程,利用无厚度接触面单元模拟新老混凝土结合面,通过三维有限元仿真计算,研究了影响新老混凝土结合面开裂的多种因素,包括新老混凝土结合面的强度、新混凝土的厚度、保温措施、分缝措施等,提出减小新老混凝土结合面开裂的工程措施,以增强大坝的整体性,为以后的重力坝加高提供参考.     

混凝土新老结合面状态对大坝安全影响分析

混凝土新老坝面结合问题是南水北调丹江口大坝加高工程的主要技术难题之一。目前国内尚无混凝土坝加高的成熟经验和工程实例。新老结合面由于受到外界环境温度年际变化影响、运行期水力劈裂等多因素作用产生开裂,为大坝安全运行带来风险。通过有限元直接反力法计算内力．按重力坝规范方法计算分析1#坝段新老混凝土结合面完好、结合面开裂及结合面开裂进水3种情况下的安全度,并给出了处理建议。     

有限元等效应力法在重力坝强度分析中的应用

采用有限元法进行重力坝坝体应力分析时，坝踵、坝址的应力计算结果一直无法作为设计坝体断面的依据。本文将有限单元法所求得的应力合成截面内力，用材料力学公式求出重力坝建基面上任意点对应的线性化等效应力，并分析了影响有限元等效应力的各种因素。研究结果表明，有限元等效应力法有效地避免了坝踵、坝址的应力集中现象，解决了坝踵应力随网格的变化而变化的问题，计算出的建基面应力具有数值稳定性，得出的应力结果可以按现行的重力坝设计规范规定的应力标准评价重力坝坝体安全度。因此，结合有限元结果和等效应力法计算的坝踵、坝址应力结果，可为重力坝坝体强度的综合评定提供相应的依据。     

英那河水库大坝下游坝基下行断面的研究

重力坝加高的研究和实践表明:基岩面的应力在新老坝体基岩弹模比值越小时越大,当新老坝块基岩相差一级时,需要进一步研究论证。因此,下游贴坡增厚部分的坝基开挖尽可能使其基岩和老坝基取为一致。这样当坝基岩面线顺河床方向下行时,就出现了新增断面下行的问题。本文通过对折线型建基面进行简化处理,主要研究下游下行断面坝踵处的应力状况及大坝抗滑稳定。     

重力坝加高的温度应力问题

大坝的加高将成为未来水利建设的重点之一。重力坝加高中往往会出现三个影响坝体 质量和受力的问题：坝踵应力恶化、新老混凝土结合面开裂及坝体下游面裂缝。本文讨论和分析了出现这三个问题的主要原因及解决这些问题的基本思路。通过对丹江口大坝加高的三维仿真分析，探索了通过温度控制解决加高问题的基本方法及可行性。结果表明，通过新混凝土的超冷、保温并选择适当的施工措施，可以改善坝踵应力状态，同时保证新老混凝土的结合面的大部分保持结合状态，从而保证新老混凝土的共同受力。     

大坝加高试验温度应力仿真计算与原型监测对比分析

根据现场施工条件,对丹江口大坝2次加高试验进行了温度应力仿真计算,并对现场原型监测资料进行了分析,其计算结果与原型监测结果基本一致.通过对比分析后认为:施工期的温度应力不是控制因素,最大拉应力出现在试验块温度准稳定期,气温年变化是影响新老混凝土结合面应力状态的主要因素;新老混凝土结合面开度随年气温呈周期变化,并且任一时刻,结合面都是部分脱开部分接触.     

丹江口大坝加高工程新老混凝土结合问题研究

在大坝加高工程中，新老混凝土结合问题是主要技术难题之一；同时，坝体加高前后的坝踵应力变化、新老坝体能否联合受力也是设计关心的主要问题。根据丹江口大坝加高施工方案，对大坝加高施工期以及完建后的运行期新老混凝土结合面工作状态、新老坝体联合受力情况、水库水位抬高后对坝踵应力影响等问题，采用数值模拟方法进行了仿真计算分析。得出了大坝加高及水库水位升高后，与大坝加高前相比，坝踵附近垂直向应力状态没有恶化；在任一时刻，新老混凝土结合面都是部分张开、部分接触，但缝面还是能有效地传递水平推力等结论。     

百色水利枢纽重力坝稳定和应力分析

百色水利枢纽重力坝ＲＣＣ由采用灰岩骨料改为采用辉绿岩骨料,重度由２４ｋＮ／ｍ＾３增加到２５ｋＮ／ｍ＾３。非溢流坝段坝顶宽由１２ｍ改为１０ｍ,下游面坡率由１：０．７７改为１：０．７５,同等荷载组合条件下对最高坝块的稳定和应力应变分析研究成果表明,修改后的坝断须抗滑稳定安全系数略有提高,应力状况仍然良好,尚可较原来减少２．８％的断面面积和２．２２％的坝底宽度以及相应的坝体混凝一和坝基开挖量。     

剪应力互等定理在碾压混凝土重力坝应力计算中的应用

通过对碾压混凝土结构特性的分析和研究,在建立有限元等效模型的基础上,提出了求解碾压混凝土坝层间应力的方法,很方便地模拟坝体层面的连续、滑移以及开裂等工作状态.通过实际工程的计算,验证了此方法的实用性.     

丹江口大坝加高新老混凝土结合面工程措施数值分析

结合丹江口大坝加高工程2坝段施工过程,采用三维非线性有限元方法,研究新老混凝土结合面间设置键槽及锚筋的工程措施对新老混凝土结合状态的影响。研究认为：新老混凝土结合面能有效传力,设置键槽后新老坝体的变形协调性更好,设置锚筋能进一步加强新老坝体的联系。在年气温水温变化影响下,新老混凝土间的联系越强,对上游坝踵越不利。     

碾压混凝土重力坝层间应力研究

通过对碾压混凝土结构特性的分析和研究,在建立有限元等效模型的基础上,利用剪应力互等定理,分析了混凝土本体与软弱夹层之间接触面的应力状况,提出了求解层间应力的方法,很方便地模拟了坝体层面的连续、滑移以及开裂等工作状态,并通过实例验证了此方法的实用性。     

混凝土重力坝功能叠合区坝体应力计算方法探析

基于重力坝功能叠合区受力结构体系复杂、不易评价坝体应力安全的特点,以某水利枢纽工程的混凝土重力坝的安装间坝段为例,对坝体应力计算模型的建立、计算方法的选择以及计算结果进行了对比分析。分析计算过程中,采用材料力学方法在高水位工况坝体上游面出现了约0.1Mpa的拉应力,然后通过建立考虑结构整体受力的计算模型和采用有限元法计算,得出了所有工况坝体均处于受压状态的合乎标准要求的结果。研究表明,对于类似功能叠合区的特殊体型的大坝坝体应力分析计算,如果采用偏保守简化的计算模型和材料力学法进行计算,得出的计算结果过于保守,并影响安全评价结论;因此采用有限元方法,通过细化计算模型,进行更切合实际的受力分析,以便得出更加准确的大坝安全性评价结论。     

网格尺寸对拱坝等效应力分析的影响

本文对有限元内力法求解拱坝等效应力分析方法进行了进一步改进。建立了拱梁向应力为直线分布时以上、下游面等效应力为未知量而拱或梁截面上的约束内力为已知量的求解方程，并根据常规的多拱梁应力分布假定及上、下游面已知应力边界条件，导出了上、下游面其余应力分量求解公式。对溪洛渡高拱坝在水压力(含淤砂压力)、温升、温降及自重等荷载作用下不同网格的计算结果表明，拱厚方向采用两层以上单元、拱梁方向网格采用足够精度的网格可得到基本稳定的等效应力结果。     

基于可视化编程的混凝土重力坝深层抗滑稳定分析及影响因素探讨

由于坝基很少是完整的岩体,常常有若干条节理、裂隙或断层将坝基岩体切割成块,并形成连续的滑动通道。因此,对混凝土重力坝进行抗滑稳定计算就显得尤为重要。文章借助于VB计算机语言,编写了基于刚体极限平衡法的重力坝深层抗滑稳定计算可视化程序。运用该程序对混凝土重力坝工程挡水坝段进行了计算分析,得出坝基深层抗滑稳定安全系数。并运用ANSYS有限元分析软件进行有限元计算,将二者结果进行对比分析,来验证所编程序的可靠性。最后对影响坝基抗滑稳定因素进行敏感性分析,提出坝基加固措施。     

重力坝加高中减少结合面开裂措施的研究

由于气温年变化及新老混凝土温差的作用，混凝土重力坝加高后，新老混凝土结合面绝大部分将被拉开，使大坝整体性降低。本文提出了在新混凝土内进行横向分缝并在下游面进行永久保温的防裂工程措施，使结合面开裂面积大幅度下降，超载条件下的坝体应力显著改善。文中研究了缝端应力集中问题，结果表明，年温度变化影响较大的深度只有5m左右。当横缝深度超过6m时，缝端应力集中不显著，横缝不致于扩展。