施工阶段百色水利枢纽消力池位移与应力三维有限元分析

针对百色消力池施工期布置方案,依据最新提供的不均匀地基的地勘资料,建立了能够计入键槽传力特点的非线性有限元分析模型,研究各工况下消力池的沉降及应力特征。结果表明键槽的设置有效消除了消力池池内错台沉降,与设计阶段相比,消力池板块内力分布更为合理。     

三峡升船机上闸首结构整体性分析研究

在三峡升船机上闸首结构设计中，针对大体积混凝土结构的分缝特点，提出了能客观反映施工缝键槽几何特点、方向性和传力特征的“键槽传剪模型”的物理方程，可较准确地反映键槽施工缝对整体结构刚度与应力分布的影响，以及各种荷载工况下的缝面力学性态，计算分析方法采用能保证计算过程稳定收剑和“变增量搜索法”迭代方案，为上闸首结构的整体性分析提供安全可靠的依据，该项研究成果已为技术设计所采纳。应用该项计算分析方案，亦可类似大体积混凝土结构作出安全合理性评价。     

阿海水电站消力池设计特点

阿海水电站消力池设计采用了X型宽尾墩配合下部嵌槽体型、将消力池排水孔按暗埋式设计、板块之阅在顺水流方向以半搭接缝相接,在垂直水流方向以键槽相接且相邻板块结构缝错开等布置方案等特色设计,池内流态稳定、冲击压强及脉动压强均方根较小、临底流速不大,消力池内消能充分,消力池长度设计合理.消力池已经经历了泄洪过流,现场情况和安全监测资料均显示消力池运行状况良好.     

萨扬-舒申斯克水电站消力池护底的动态位移

萨扬—舒申斯克水电站消力池的护底主要用平面尺寸6.25×7.5m,最大高度约9m的混凝土块进行了修复.混凝土块垂直分缝.1986和1988年泄洪期间对混凝土块的动态位移进行了实地试验研究.当时,消力池护底结构中尚无阻止脉动压力进入垂直块间缝的设施.各混凝土块之间由动水压力和机械力相连系.动水压力连系通过块间缝腔充水,而机械力连系则通过地基,局部地也可沿垂直面实现(如沿键槽、糙面凸角的啮合作用).混凝土护底块与基岩联成整体是个复杂的系统,它具有随时间而变化的随机应力一应变状况参数.     

新型管网埋式排水系统在阿海水电站消力池的应用

阿海水电站最大下泄总功率约10 616km;消力池内最大单宽流量为178m3/s·m,泄洪消能是该工程的关键技术问题之一。在分析了类似工程消力池破坏机理后,将消力池基础排水从廊道封闭排水形式改为设置在两层混凝土间的新型封闭管网排水形式。同时为保证底板的整体性,板块之间在顺水流方向以半搭接缝相接,在垂直水流方向以键槽相接且相邻板块结构缝错开等布置措施。既保证了底板排水孔的通透性,节约了投资,又提高了泄洪消能建筑物的结构安全。经历了2个汛期,消力池运行状况良好。     

基于ABAQUS模拟的消力池边墙加固方案优化

以新疆齐古水库导流洞后消力池高、薄挡土墙为研究对象,借助ABAQUS软件对其加固方案进行有限元分析和比选,得到最优的拉杆布置形式。分析结果表明:消力池大部分部位为受压状态,局部拉应力区控制在规范允许范围内,拉杆支撑后结构应力分布均匀,变形量不大,满足设计要求,为解决实际工程中结构加固问题提供了参考依据。     

结构缝对高碾压混凝土拱坝地震破坏机理影响的试验研究

为探究结构缝的存在对碾压混凝土拱坝地震破坏机理的影响,在地震模拟系统上进行了拱坝模型动力破坏试验。模型的建立基于弹性力-重力准则,不考虑库水以及坝体-地基相互作用。采用一种新型压电传感器测量模型内部的动态应力,并主动监测模型内部微裂纹的发生和发展过程。横缝的模拟考虑了键槽的影响,诱导缝的模拟基于断裂力学理论。选择模型基频对应的谐波逐级加载来研究拱坝在地震动超载作用下的反应。试验表明,拱坝顶拱的端部与拱冠的破坏均较严重,试验中横缝与诱导缝的先后张开分别释放了拱向端部应力与冠部应力,从而引导了裂纹开裂方向,减轻坝体破坏。通过实际震害与物理模拟的对比验证了试验结果的可靠性,显示本文的物理模拟技术有助于研究结构缝对拱坝地震破坏机理和最终失效模式的影响,可为碾压混凝土拱坝的抗震设计提供科学依据。     

北京市凉水河马驹桥闸设计

马驹桥闸是建在中砂和中软土地基上的一座拦河闸，其枢纽布置、基础处理、闸室的抗滑稳定、渗透稳定、应力分析及沉降等的设计与分析是根据该闸的地质条件和运行情况进行的，并且各项指标均满足规范要求．闸室采用开敞式整体平板结构形式，对称布置．采用混凝土铺盖和板桩对地基进行防渗处理．闸室下游设置消力池、海漫和防冲槽进行消能和防冲处理。     

重力坝纵缝梯形键槽的静动工作性态研究

基于约束函数法的热应力耦合接触模型对重力坝纵缝梯形键槽的非线性接触进行模拟。应用粘结单元实现键槽精细网格与坝体网格的衔接,从而细致地模拟了梯形键槽的实际布置方式和构造形式。采用动力分析软件ADINA对某带梯形键槽纵缝的重力坝进行了非线性分析,研究了纵缝梯形键槽随季节温度变化的变形、开度变化规律,地震作用下纵缝的开度和键槽破坏模式,以及纵缝键槽的初始间隙对大坝动力响应的影响。结果表明,梯形键槽沿上斜边随季节温度变化的错动导致纵缝张开,进而会增大重力坝在地震中的动力响应。更多还原     

键槽仿真材料结构模型试验研究

通过两个大比例尺仿真材料结构模型试验和非线性有限元分析，研究了东江水电站双曲拱坝坝后式引水管道与坝体连接键槽在各组荷载工况下的结构受力特征。依据键槽，缝面钢筋和锚筋在垂直荷载和水平荷载作用下的实测应力数据，分析了混凝土与钢筋之间的联合工作情况和应力分配规律，描述了超载状态下结构的破坏机理，为键槽结构设计了提供了参考数据。     

百色水利枢纽消力池设计

针对百色水利枢纽消力池地质条件差和水流条件复杂的特点,概述该消力池的设计,通过材料力学方法和有限元方法对消力池建筑物进行稳定、应力和基础变形计算,并结合基础处理、底板锚固和基础防渗排水设计等,确保消力池设计的安全性。     

黄河康扬水电站泄洪闸消力池设计

系统介绍了康扬水电站泄洪闸消力池的布置、稳定计算、结构、构造设计及基础处理设计。工程的运行实践证明，泄洪闸消力池的设计及构造处理方法是成功的。     

大塅水库浆砌石重力坝除险加固技术

大塅水库蓄水运行近20a,库水对坝基帷幕产生了溶蚀,防渗面板裂缝、露筋、碳化以及施工错缝、廊道漏水析钙严重,大坝防渗体系存在安全隐患,溢流坝段下游消力池不满足要求,消力坎下游水毁严重.针对大坝各种病害进行加固设计,尤其对坝体防渗、溢流坝段消能工改造进行了方案比较论证,推选浆砌石重力坝采用新型防溶蚀混凝土防渗面板和防溶蚀...     

堆石坝坝基廊道应力分析

以某水电站工程为例,采用二维有限元模型从廊道的布置、体型、廊道与防渗墙的接头形形式式和覆盖层的厚度对廊道应力的影响进行了简单的计算分析。经计算得出廊道布置在坝基面以上时其应力较小,在确定廊道的体型时,应该尽量避免结构的突变性,减少应力集中现象。在选择廊道与防渗墙的接头形式时,也应尽量避免其突变性,应该根据实际情况综合考虑选择软接头或刚性连接。覆盖层越深厚,相应结构的应力就越大。     

五强溪水电站右消力池修复设计

五强溪水电站右消力池在“96·7”洪水期间遭受严重破坏 ,产生一巨大冲坑 ,汛后对右消力池进行了修复施工 ,后又对冲坑回填的水下混凝土进行了补强处理。经 1998年多次大洪水的考验后 ,右消力池未发现异常情况。1998年 11月至 1999年 3月 ,又对水下混凝土进行了第二次补强处理 ,水下混凝土的质量进一步提高。根据冲坑回填混凝土后的三维有限元计算分析 ,右消力池修复后 ,可满足大坝稳定与应力传递要求 ,消力池底板的稳定得以保证 ,其不均匀沉陷在允许范围内 ,因此可以认为 ,右消力池修复后可满足工程安全运行要求。     

百色水利枢纽RCC主坝表孔宽尾墩联合消能工设计与研究

介绍百色水利枢纽RCC主坝表孔宽尾墩联合消能工设计、试验研究成果。该工程泄洪流量大、下泄功率高、河床水深偏浅且地质条件较差，通过研究，确定采用“表孔宽尾墩 中孔跌流 底流式消力池”新型联合消能工，溢流面设置掺气坎，减轻溢流坝面气蚀破坏。消力池底板厚5～8m，附加底板锚筋，满足安全需要。     

戈兰滩水电站技术创新及应用

由于戈兰滩水电站地质条件复杂,施工期建材供应紧缺,采用当地高炉矿渣和石灰石粉按一定比例混合作为新型掺合料,用新型双掺料代替粉煤灰进行了深入的试验研究。最终,选定新型双掺料中高炉矿渣和石粉比例为50∶50作为碾压混凝土掺合料,解决了粉煤灰短缺问题。针对"表孔宽尾墩—消力池—底孔跌流"联合消能、消力池抗浮稳定问题,结合本工程洪水特性和地质条件,提出"消力池湿廊道"技术,降低了工程造价和运行成本。针对基础灌浆影响碾压混凝土快速施工,采取先无盖重灌浆,再"二次灌浆"解决了施工干扰问题。通过技术创新和应用,保障了戈兰滩水电站工程建设顺利开展。     

高导墙动力响应试验研究

基于水弹性模型试验,对某水电站导墙进行水动力响应测试,同时结合有限元模型进行数值计算,进而评价其安全稳定性。得出的结论是:在脉动荷载作用下,导墙动应力沿高程基本呈现先增后减分布形式,在距底部1/3范围内值偏大,在进行结构设计时应采取适当措施予以加强;导墙泄洪时不会与水流发生随机共振。模型试验与数值分析结果数据吻合良好,说明了用数值模型进行消力池导墙动力分析是可靠的。     

百色水利枢纽溢流坝掺气减蚀研究

百色水利枢纽工程RCC主坝高130m，最大水头差102m，溢流坝最大单宽流量约166m^3／S，流速超过40m／s，采用宽尾墩加消力池联合消能，由于水头高，流速大，堰面气蚀问题突出，水流掺气是减灭气蚀的有效方法，通过分析其它工程掺气减蚀的经验，就百色水利枢纽大比例尺模型试验来研究百色掺气水流的特性，掺气减蚀效果的评估以及掺气坎的最佳布置。