拱坝上游加厚和下游加厚的方案比较

拱坝的除险加固中,经常需要对坝体进行加厚处理。结合某实际工程,用有限元法分别计算了坝体上游面加厚和下游面加厚两种方案,对两种方案的新老坝体交界面上的应力分布情况进行比较,得出更优的加固方案。     

拱坝纵向缝(平行于坝轴线)面上的应力研究

对于除险加固工程,拱坝需要进行加厚处理时,就产生了一条纵缝(即新老坝体交界面),传统的计算方法没法考虑这一纵缝。结合某一实际病险水库工程,用三维有限元法(ANSYS)计算了坝体加厚后纵缝上的应力分布情况,进而确定具体的新老坝体接缝上的除险加固方案。     

恒山拱坝除险加固方案研究

恒山水库是兼有供水和防洪的多功能水库,其挡水坝是我国第一座实验性双曲拱坝。由于坝体及左坝肩存在安全问题,2004年被核定为三类病险水库。本文通过对恒山拱坝除险加固方案的研究,明确了大坝存在坝体拉应力超标及左坝肩抗滑不满足规范要求的问题,提出了解决问题的方案,重点研究了坝体、坝肩同时加固的方案,在对坝体下游加厚3个方案(薄层加厚、厚层加厚及局部厚层加厚方案)及左坝肩预应力锚索、抗滑混凝土塞方案的综合比选后,推荐采用坝体厚层加厚和坝肩混凝土抗滑塞的处理方案。     

某水库导流洞改建泄洪洞衬砌方案对比

某水库导流洞将改建为泄洪洞,在其"龙抬头"段的侧墙部位,原来衬砌处理有三种方式:拆除原衬砌,重新设计厚2 m的衬砌;把原衬砌当岩体,不考虑其结构效应,设计厚0.75 m的新衬砌;进行新老结合处理,加厚原衬砌。利用ANSYS软件,分别采用Beam3梁单元和Solid65实体单元,对上述不同厚度的衬砌结构进行应力和内力计算,尤其是新老结合面的剪力计算。结果表明:经过处理后的新老混凝土组合衬砌在新混凝土龄期到达28 d之后,能够承受相应的设计荷载。     

丹江口大坝加高工程新老混凝土结合措施设计

新老混凝土结合是大坝加高工程的主要技术难题之一。丹江口水利枢纽作为南水北调中线工程的水源工程，其大坝加高工程新老混凝土结合措施的设计至关重要。目前国内尚无混凝土高坝加高的成熟经验和工程实例，参考国际上大坝加高和加固经验，结合丹江口工程的实际情况，提出了新老混凝土结合的结构措施和施工措施。为分析新老混凝土结合面的应力状态和结合措施的效果，进行了三维有限元仿真计算，对键槽方案、结合面锚筋布置方案和混凝土材料进行了比选。     

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.     

渠首加闸工程新旧坝体结合面加固措施研究

在旧的坝体上进行加坝加闸改造，其核心问题是新老建筑构件结合面的内力传递和工程处理措施的优化。在以往的工程设计中，在结合面工程处理措施上多采用大量拆除旧坝体，广泛布设砂浆锚杆的传统方法。本文以洛惠渠渠首加闸工程为研究对象，对砂浆锚杆和植筋锚筋进行了全面的对比分析，提出了以下拆除老坝体，采用锚筋加固新老坝体结合面的加固处理方案，论证了植筋锚筋加固方案的科学合理性。对加坝加闸类工程的设计和施工有所借鉴。     

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。     

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。     

自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术研究与应用

新老混凝土黏结问题是混凝土结构加固与修补工程中备受关注的问题，结合面黏结程度的好坏直接影响着被加固结构的可靠性和耐久性。研究一种优良加固技术有效解决界面黏结问题实现加固效果极为重要。通过工程实例的分析，提出自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术设计方案，明确具体施工技术要求，并通过数值计算及试验检测数据分析论证该方案的加固效果。结果表明：自锁锚杆与钢纤维混凝土联合加固技术能有效解决新老混凝土界面黏结问题，对于有抗冲刷要求的混凝土结构有较好的加固效果。目前该技术已实际投入使用，达到了预期加固要求，对于实际工程有一定的参考性，具有推广价值。     

隔河岩重力拱坝拱座深层处理平面有限元分析

清江隔河岩重力拱坝坝基地质条件复杂，软弱夹层，断裂构造多，岩溶发育，两岸拱座存在局部滑动问题。     

有限元超载法在坝基抗滑稳定分析中的应用

某碾压混凝土重力坝坝基内存在泥化夹层和软弱夹层,对坝基稳定不利,为此拟采用不同密度的锚杆对坝基进行加固。应用非线性有限元超载法对该坝4号坝段在不同工况下的坝基深层抗滑稳定性进行了数值分析,得到了坝基在加固前后的渐进性破坏过程。以坝踵拉剪塑性区与泥化夹层贯通作为坝体抗滑失效标准,确定了各工况下的坝基超载安全系数,进而根据稳定性及经济性要求选择了最佳加固方案。     

高拱坝强震开裂与配筋效果研究

本文基于混凝土塑性损伤理论,引入配筋混凝土断裂能加权计算方法,采用组合式钢筋混凝土模型和等效裂缝宽度的概念,提出了一种拱坝坝面配筋混凝土在动力荷载下的等效开裂计算模型,对高拱坝进行了梁向配筋的抗震效果分析。该模型应用于大岗山工程210m高的双曲拱坝的开裂计算,结果表明,尽管坝面配筋无助于防止混凝土裂缝的发生,但能够较有效地控制坝体裂缝的扩展,限制裂缝宽度,对提高坝体整体性与减小横缝开度具有一定的效果。     

丰乐拱坝的裂缝产生机理及其修复研究

丰乐混凝土拱坝运行二十多年来,坝体产生了大量裂缝,虽经多次修补处理,但裂缝仍有发展的趋势,严重影响了大坝的整体安全。为分析裂缝产生的机理,研究裂缝修复方案的可行性,首先采用三维有限元法计算分析了坝体和坝基在不同荷载下的拱坝应力和变形规律;采用三维非线性仿真分析方法,分步模拟了拱坝的实际加载过程,计算了丰乐拱坝设计工况下的工作状态,分析了大坝裂缝产生的机理,并提出了上游面喷涂保温材料、下游面挂喷钢纤维混凝土的补强加固方案。为验证该修复方案的合理性,首先按照大坝加固方案计算了三维温度场,为三维应力场分析提供荷载资料;然后采用三维有限元非线性仿真分析法,分步模拟了拱坝的实际加载过程和加固方案的实施过程,计算了加固后坝体在不同工况下的应力和变形规律。利用上述计算结果,综合评价了大坝加固方案的合理性和可行性。加固后的大坝监测资料分析和质量检测结果表明,该裂缝修复方案有效。     

大山口拱坝重力墩裂缝分析及加固设计

大山口水电站拱坝右岸重力墩出现贯穿性裂缝,本文通过对两岸重力墩裂缝成因的分析,认为主要是由温度应力引起,裂缝的产生虽然没有导致坝体应力恶化或坝肩失稳,但在重力墩踵部出现了超规范的拉应力。最后提出了缝面封闭和竖直向预应力锚索的处理方案。     

基于库盘变形的高混凝土拱坝变形分析方法研究

在常规混凝土高拱坝变形性态研究中,对远坝区库盘变形影响考虑不足,导致坝体变形计算结果与监测数值存在差异。通过建立大范围的库盘有限元模型,在研究合理建模范围的基础上,提出了库盘变形作用对坝体变形性态影响的分析方法。以某高混凝土双曲拱坝河床坝段为研究对象,联合库盘有限元模型和近坝区有限元模型模拟了库盘变形对坝体变形的影响。研究结果表明：当库区基岩岩性较差时,高坝大库工程的库盘变形对坝体变形影响明显,而且考虑库盘变形作用而得到的坝体变形值更接近实测资料。     

Y岔圆形调压井结构限裂配筋设计

采用三维非线性有限元和平面钢筋混凝土非线性有限元相结合的方法，对Y岔圆形调压井结构进行限裂配筋设计，利用三维非线性有限元计算衬砌内力，按承载能力极限状态进行配筋。在平面钢筋混凝土非线性有限元进行裂缝宽度计算时，采用应力等效的方法计入三维效应，考虑钢筋或钢板与混凝土之间的粘结滑移。为同类工程限裂配筋设计提供一套合理的计算方法。     

龙洞槽砌石拱坝加固方案三维有限元分析

针对龙洞槽砌石拱坝除险加固工程,基于三维有限元法,对比分析了坝体上游侧、下游侧培厚加固方案在基本荷载组合与特殊荷载组合作用下的应力和位移,包括三种典型的粘结工况及配筋工况,并确定合适的加固方案与工程措施。结果表明:基本荷载组合是上游测、下游侧加固方案的控制荷载组合,需在冬季对拱坝采取适当的保温措施,以减少温度降低对拱坝坝体应力变形的影响;两种加固方案均满足规范应力要求,但是上游加固方案在加固效果、施工便捷等方面更具优越性;新老坝体粘结效果对拱坝应力位移具有较大影响;在坝体中上部布设径向配筋,有助于减弱新老坝体粘结强度不足对坝体应力应变的影响。     

堆石坝面板配筋方式的作用分析

以有限元数值分析为手段，以堆石坝面板在施工期和蓄水期的应力变形为研究对象，对混凝土面板的配筋方式进行了分析，对传统的面板中部单层配筋方式提出了质疑。将混凝土处理成低抗拉材料，钢筋看成理想弹塑性材料，坝体看成完全弹性材料，对3种不同工况下面板的挠度、荷载以及破坏情况进行了对比分析。分析结果表明，在面板未发生破坏之前，配筋率的大小并不改变面板的刚度，配筋只在面板产生破坏之后才发挥作用。鉴于堆石坝面板弯曲方向的不确定性，推荐在工程中采用双层配筋方式。