高海拔气候环境下碾压混凝土重力坝施工期开裂风险分析

DG水电站位于高寒高海拔地区，气候环境复杂。为研究施工期碾压混凝土温控防裂问题，选取DG水电站厂房坝段为研究对象，采用三维数值仿真模拟技术进行施工期大坝温度场和温度应力计算，以及气温骤降、昼夜大温差对坝体影响的敏感性分析。研究结果表明：气温骤降、昼夜大温差在坝体表面分别产生约1.4,0.9 MPa的拉应力，易在坝体表面引起裂缝；为了减小由此引发的混凝土开裂风险，采用混凝土表面保温防护措施之后，坝体表面温度应力相应得到显著改善，拉应力分别减少至约0.3,0.4 MPa。     

寒潮对导墙坝段施工期温度应力影响研究

导墙外侧边界对外界温度变化非常敏感,寒潮使周围环境温度骤降进而将导致混凝土表面和内部呈现较大温差,引起温度应力过大和出现温度裂缝等问题。针对旬阳水电站右导墙坝段,采用三维有限元法,模拟坝段施工过程,对无寒潮无保温、有寒潮无保温和有寒潮有保温3种工况进行温度场和应力场仿真计算研究。结果表明:寒潮过程对坝段表面温度影响较大,在坝段表面产生了较大拉应力,对坝段内部温度和应力几乎没有影响;寒潮发生时,采用5 cm厚的泡沫塑料板进行保温,可使坝段表面温度提高8. 0℃左右,表面最大应力小于过流面抗冲磨混凝土允许拉应力,能有效避免寒潮引起的温度裂缝。研究成果可为类似工程提供借鉴和参考依据。     

龙华口碾压混凝土重力坝表面永久保温对施工期温度应力的影响

龙华口碾压混凝土重力坝位于寒冷地区,冬季坝体内外温差大,易产生较大的拉应力而导致表面开裂.现结合大坝工程实际施工条件及进度安排,通过三维有限元仿真分析,主要研究了浇筑进度和表面永久保温措施对施工期大坝混凝土温度应力的影响.仿真分析结果表明,施工进度安排对大坝温度应力有较大影响,采取大坝表面永久保温措施可显著减少坝体内外温差,有效控制大坝温度应力,为施工期温控设计提供了参考依据.     

桐子林水电站混凝土遇寒潮施工保温仿真研究

早龄期混凝土遇寒潮时会产生较大内外温差，因寒潮历时短，混凝土表面温度梯度大，由此产生的温度应力也较大，如不采取保温措施，可能会产生表面裂缝。以桐子林水电站河床段（10号坝段）为研究对象，利用有限元方法，计算了在遭遇寒潮袭击时各种工况条件下混凝土的温度和应力，为选定施工期混凝土拆模后表面保温材料提供了依据。分析结果表明，选用2 cm厚的聚乙烯卷材时，可使混凝土浇筑块得到有效保护。     

寒潮对碾压混凝土拱坝施工期温度应力的影响

结合一碾压混凝土拱坝工程实例,采用大型商业有限元软件ANSYS进行建模, 应用生死单元来模拟碾压混凝土的浇筑,依据实际工程施工进度和碾压混凝土的热力学参数,对碾压混凝土拱坝在施工期间有无寒潮以及采取表面保温措施三种工况进行仿真计算.计算分析表明:寒潮对坝体表面温度以及最大主应力影响大,容易造成表面裂缝;对碾压混凝土拱坝采取表面保温措施,可显著地减少寒潮的影响,为碾压混凝土拱坝施工期的温控设计提供了参考依据.     

龙滩大坝仓面长间歇和寒潮冷击的温控防裂分析

结合龙滩高碾压泥凝土重力坝的设计和施工组织安排,进行了坝体最不利长间歇仓面和在长间歇期间遭遇坝区最大—次寒潮冷击的坝体温度应力的三维有限元仿真计算。计算结果表明,在不利高程262m仓面长间歇不会导致混凝土裂缝的产生;但是,如不采取任何温控措施,寒潮冷击必然会给坝体上下游面带来破坏性的影响,比如坝上游面劈头缝的产生。经对寒潮来临前采取不同保温措施的温度应力计算分析,建议在低温季节来临前就应适时采取2．5cm厚的泡沫塑料板进行坝体表面保温。另外,龙滩大坝还需采取综合性的温控防裂措施,以确保大坝不裂。     

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。     

大坝加厚温度场和温度应力仿真分析

为了探明新加厚坝体堆石混凝土出现裂缝的原因,研究进一步采取的综合温控防裂措施的有效性和合理性,在考虑混凝土热力学参数随混凝土龄期的变化及坝体分层浇筑过程和外界气温对其温度应力影响的基础上,对某加厚拱坝施工期和运行期的温度场、温度应力场进行了三维有限元仿真计算,得出了加厚坝体堆石混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律。经分析,新加厚坝体混凝土需要增设横缝来降低较大的拱向拉应力,在冬季要对越冬层面和暴露在空气中的混凝土表面采取保温措施来降低上下层温差和内外温差,同时应采取有效措施避免新老坝体混凝土接触面大面积脱开。     

严寒地区常态混凝土拱坝长期保温防裂措施

在严寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温、超大年内温差和冬季突发寒潮等环境温度荷载是造成混凝土结构拉裂破坏的重要因素,因此开展长期保温防裂措施的研究意义重大。采用等效原理,提出了保温层-混凝土复合材料的热传导等效模拟概念,建立了有限元数值仿真中不同厚度混凝土与表面保温层等效单元;利用严寒地区长期实测资料和同类工程经验,选定结构数值仿真的气温、水温和材料热力学参数,开展温降工况下不同保温层厚度的坝体温度场及应力场数值计算与分析。结果表明:严寒地区坝体在无保温层时的坝体表面混凝土温度变化规律与气温基本相同,采取保温措施后保温层对坝体表面的保温效果较为明显,保温效果随保温层厚度的增加而增强;无保温层时上下游坝面出现大面积的拉应力区,增加保温层后坝体的拉应力区有所减小且应力随保温层厚度的增加而逐渐减小。     

严寒干旱地区RCC重力坝的保温防裂措施

针对某严寒干旱地区RCC重力坝所在地"冷、热、风、干"的气候特点,分析了温度裂缝产生的原因,并主要从加强混凝土的表面保温着手,结合工程实际,利用有限元法进行坝体表面温度和温度应力的仿真分析。研究表明:表面保温是防止混凝土产生裂缝的有效措施之一;根据现场施工条件,采取对已浇筑的坝体表面粘贴5 cm厚XPS板并回填土进行保温的综合表面保温措施。     

几种常用工程曲面的形数分析

针对计算机辅助设计和编程绘图的需要,建立常用工程曲面的数学模型,为其应用提供依据。     

泥沙颗粒生长生物膜前后表面变化的试验研究

以泥沙颗粒为载体,以天然水配置营养液进行生物膜培养试验,采用环境扫描电子显微镜观察泥沙颗粒生长生物膜前后的形貌变化,并用图像处理和梯度计算的方法对获得的灰度图片进行分析,发现泥沙颗粒因生物膜的生成而发生较大变化,群体泥沙互相粘连,形成网状结构或絮状结构等,单颗粒泥沙因为生物膜的存在使得长膜沙相比原状沙其表面导数更多地集...     

基于双层规则化的渠道地面网格模型

将网格分成内部网格和外部网格两个层次,以适用于渠道设计这种不规则带状地形的应用。算法将渠道经过的地面模型划分成大小相等的正四边形外部网格,对于每个有地形数据点的外部网格进一步划分成小的内部网格。这样可以利用网格坐标和顶点高程,实时计算任意点地面高程。     

螺旋桨尾流场的数值计算方法

通过解析公式计算得到面源和面偶的诱导速度,在面偶附近区域,用涡环代替面偶,计算得到螺旋桨的速度场,根据尾涡面必须和当地流体流速相切的原则,修正原来尾涡面的形状,逐步迭代直至螺旋桨的尾涡形状收敛。将这种方法计算得到的螺旋桨水动力性能和试验结果进行了比较分析,证明该方法可以提高螺旋桨水动力性能在非设计工况下的预报精度。     

朱庄水库水面蒸发量损失量及变化特征分析

根据河北省衡水试验站20m2蒸发池与E601型蒸发器同步观测结果,计算出的两种仪器的折算系数,结合朱庄水库E601型蒸发器和水库观测资料,计算出水库水面蒸发量。采用朱庄水库2000年-2010年蒸发量和水库要素资料,计算出朱庄水库多年平均蒸发量为794.38万m3,单位面积蒸发量85.60万m3/km2。朱庄水库年内最大月平均蒸发量出现在5月份,为106.30万m3;最小月平均蒸发量出现在1月份,为12.96万m3。年内变化极值比为8.20,极值差为93.34万m3。     

岩质边坡潜在滑块搜索方法及工程应用

岩质边坡安全系数的搜索方法一直是工程界的热门话题,本文基于第二类非圆弧滑动面特点,采用模式搜索法及形搜索法分别搜索岩质边坡的潜在滑动面,从搜索效果及搜索原理等方面,对比其搜索结果,总结其适用条件。结合工程实例,比较分析以上两种搜索方法的结果,得出在岩层分布倾角较小时,两者分析结果非常接近,为类似工程提供建议。     

泥沙颗粒生长生物膜前后表面变化的实验研究

微生物吸附及生物膜的形成是自然界中普遍存在的现象之一，其对河道、水库等水体环境中泥沙颗粒形貌及性质的影响目前研究尚少。本文采用环境扫描电子显微镜观察泥沙颗粒生长生物膜前后的形貌情况，并用图像处理和梯度计算的方法对获得的灰度图片进行分析，发现颗粒的表面微形貌因生物膜的生成而发生较大变化。     

估算土壤入渗参数的改进Maheshwari法

本文引用Fok和Bishop提出的地表下储水形状系数计算公式，通过数学推导，变Maheshwari法的模式搜索为直接计算，在数据处理方法上进行了改进。实例计算的结果表明，本文提出的改进Maheshwari法在减少计算工作量的情况下，其入渗参数的估算结果与Maheshwari法一致。作者还结合计算实例对计算过程中地表储水形状系数的取值问题进行了分析，结果表明，地表储水形状系数可以简单地取0.75.     

掠海地效翼升力理论研究

该文将经典的普朗特升力理论推广至近海面掠飞的地效翼升力问题,包括升力线和升力面理论.以往的研究通常将海面简化为固壁进行研究,该文着重研究自由表面效应对地效翼升力的影响,考虑掠海地效翼和自由表面相互作用.仿照无限空间的普朗特理论,建立了考虑自由表面条件的升力线和升力面理论;考察了地效翼的升力和阻力、机翼升斜角、机翼端板和串列翼等因素的影响.     

岩石硬性结构面粗糙度量化及其剪切试验研究

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算公式,进行了剪切试验反演,得出理论计算JRC值与试验获得JRC值接近,从而证明了该理论是可行的。在实际运用中为精确量化JRC提供了一种有效的新方法。更多还原