龙开口水电站压力钢管预留环缝设计与焊接

龙开口水电站引水压力钢管直径10.0m,最大水头约100m,引水压力钢管HD值为1 000m2,钢管材质为600MPa级和Q345R。该电站垫层管段预留环缝的优化设计中为确保钢板焊接质量,应尽量避免在压力钢管预留环缝上采用单面焊接。建议今后类似工程可以考虑在垫层管预留环缝处外包混凝土内设置二期混凝土槽或永久工作槽,并布置通道通至厂房,作为预留环缝双面焊接的施工空间,可以更大程度保证环缝的焊接质量。另介绍了600MPa级钢管未进行焊接预热及后热的处理措施。     

预留宽槽在水电站厂房温度控制中的作用

根据水电站厂房混凝土“分层错缝、跳仓浇筑、预留宽槽、后期回填”的施工要求，将大型通用有限元软件与温度应力计算专用程序相结合，仿真计算水电站厂房施工期和运行期的温度徐变应力，分析水电站厂房结构预留宽槽在温度控制中的作用。结果表明，设置预留宽槽对降低水电站厂房温度应力是有效的。     

王快水库溢洪道闸墩预留宽缝设计及施工

为适应混凝土浇筑能力和减小施工期温度应力。于闸墩中间设置预留宽缝。施工期间，根据工程进度要求。通过掺加UEA型混凝土膨胀剂．提前进行了宽缝二期混凝土的回填，打破了宽缝混凝土只能在低温季节浇筑的常规。     

厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机对垫层蜗壳的影响

对于坝后式水电站,厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机和分缝下游侧是否设置止推环均对垫层蜗壳以及水轮发电机组支撑结构的受力和变形存在影响。本文建立了坝-厂房三维有限元模型,通过数值模拟手段研究了上述影响。结果表明,对于坝后式水电站,在坝体变位作用下引水钢管对蜗壳进口作用一个数值可观、指向下游的推力,因此在分析垫层管过缝对厂房结构的影响时,在蜗壳进口施加轴向约束的简化处理不能合理反映实际情况。不同焊接时机条件下设置止推环对垫层蜗壳的受力、座环的抗剪等都是有利的,尤其在上游水位较低时焊接预留环缝,止推环的作用效果更加明显,在可能的条件下建议设置止推环。与此同时,为确保水轮发电机组的安全稳定运行,建议以座环和机墩的对角不均匀上抬变形为主要考虑因素,尽可能在上游水位较低时焊接钢管预留环缝。     

碾压混凝土有限体深埋裂缝应力强度因子计算方法试验分析

文章通过总结国内外文献并对照试验结果,对内设椭圆形预留缝的有限体混凝土应力强度因子的计算公式进行了修改,并对具有不同预留缝形式的混凝土试件的轴拉试验结果进行比较分析,推算出把带有矩形预留缝的混凝土试件简化成带有椭圆形预留缝的试件时的修正系数。     

碾压混凝土拱坝诱导缝开裂试验研究

通过多组由深埋椭圆裂缝、深埋矩形裂缝和穿透裂缝3种型式形成不同削弱度的碾压混凝土试件轴拉试验，研究了试件的应力强度因子，分析了不同裂缝的应力强度因子计算公式。由于试件的断裂韧度与裂缝形式无关，假设深埋矩形预留缝试件的应力强度因子可以由深埋椭圆预留缝或穿透预留缝试件的应力强度因子通过修正求得，建立了矩形预留缝试件应力强度因子的近似解析表达式。考虑了尺寸效应后，求得碾压混凝土材料的断裂韧度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝的构造特点，并考虑了相邻缝的影响计算出诱导缝开裂的等效强度。这一结果应用于沙牌碾压混凝土拱坝开裂计算的三维非线性应力场仿真计算中。     

混凝土大坝接缝灌浆的剪切断裂过程及其断裂韧度测定

为了评定混凝土大坝接缝灌浆质量及其稳定性，需要研究接缝灌浆发生剪切断裂的断裂特性并测定其相应的剪切断裂韧度。本文采用两端预留缝半边受力试件，进行了混凝土大坝接缝灌浆材料的剪切断裂试验，利用混凝土的导电特性对有限宽两端预留缝半边受力试件的断裂性能进行研究。结果表明，两端预留缝剪切断裂试件可以用来进行接缝灌浆材料的断裂试验及测定接缝灌浆材料的断裂韧度；剪切起裂点可能出现在灌浆缝与受压端的交界处，也有可能出现在灌浆缝与自由端的交界处；灌浆缝剪切断裂是一个逐渐扩展的过程，裂缝沿着灌浆缝直线或者曲线扩展；接缝灌浆材料的断裂韧度对试件高度和宽度存在尺寸效应，而对初始缝高比的尺寸效应不明显；接缝灌浆材料的导电性能随荷载和位移有显著的变化，可以用来确定该型试件剪切断裂的临界荷载。     

三峡工程泄洪坝段纵缝I并缝问题研究

三峡工程泄洪坝段纵缝I原设计采用在137m高程廊道并缝，根据对泄洪坝段施工形象及施工进度分析，不可避免在高温季节越过并缝区域。为此，对纵缝I在高温季节并缝施工方案进行了深入研究，在满足并缝温控要求及不再增加现有的温控设施条件下，尽量减少并缝施工对泄洪坝段施工进度影响。经比较最终采用预留宽槽的并缝方案。     

基于流固耦合分析的地铁车站施工 缝渗漏破坏特征研究

依托哈尔滨地铁人民广场站工程,采用数值计算分析方法,基于流固耦合分析理论,研究了地下水通过地铁车站施工过程中预留的施工缝渗透地铁车站结构内部的力学机理,分析了渗透过程中地铁车站应力、应变分布特征与孔压分布规律。研究表明:在地下水渗流与侵蚀作用下,孔压水透过车站施工缝侵入地铁车站结构,不仅致使地铁车站结构预留施工缝处产生较大孔隙水压力,而且较易导致在结构土体自重以及孔隙水压力共同作用下地铁车站结构的应力应变发生改变,从而引起地铁车站底板处发生渗漏破坏。因此,在实际工程中,应加强在施工缝处的防渗措施以及车站底板的加固措施。     

改善高拱坝坝踵拉应力措施的探讨

目前改善高拱坝坝踵拉应力的措施,主要是坝体体型优化,以及设置诱导底缝。提出在拱坝上游地基内设置垂直缝的构想,重点分析了垂直缝设在不同高程范围和不同缝深对坝体应力和位移的影响。结果表明:设置垂直缝和诱导底缝都能够有效改善坝踵附近应力分布,对拱坝整体稳定影响较小。     

观音阁水库混凝土大坝越冬面水平施工缝的开裂原因及处理措施

应用温度及温度徐变应力仿真计算和线弹性断裂力学理论，分析了观音阁大坝越冬面水平裂缝的原因是，越冬面混凝土上下层温差及内表温差的温度应力超过混凝土的抗裂强度，和越冬面附近混凝土层间抗拉强度低于本体抗拉强度所致．分析表明，随着高程的降低，其相应部位的裂缝及坝体层间稳定性越小，如不处理，其危害性越大．依据分析结果，各高程裂缝的处理原则亦不同．高程２１８．２５ｍ裂缝的上游面进行防渗处理；高程２３３．２５ｍ水平裂缝只作简单处理．具体防渗措施是采用沥青混凝土防渗面板．     

温降和水库蓄水引起的碾压混凝土拱坝裂缝分析

施工温降是引起碾压混凝土拱坝裂缝的主要荷载。均匀温降作用下拱坝在裂缝前整个断面处于受拉状态，最大拉应力出现在拱端上游面和拱冠下游面。均匀温降使碾压混凝土拱坝全断面受拉，坝体形成深层的或贯穿性的裂缝对拱坝的危害较大。施工温降在水库放空时所产生的裂缝深度一般比水库蓄满时大。水荷载所产生的压应力可以部分或全部抵销温降所产生的拉应力。一般来说，上游水荷载对拱坝的作用更大，它在拱圈大部分区域产生很大的压力，因而使裂缝的扩展受到抑制。用水平拱作为计算图形进行结构分析，能较好地反映出碾压混凝土拱坝的应力和裂缝状况；混凝土的钝裂缝带模型用于有限元断裂分析和确定裂缝扩展深度比较方便。     

碾压混凝土拱坝诱导缝的断裂力学分析

用断裂力学方法从局部分析了碾压混凝土拱坝诱导缝的设置问题，以含典型诱导缝的坝段为对象，讨论了缝长与缝间距对诱导缝作用的影响，并提出了两种新型诱导缝方案，即诱导缝斜向布置方案和尖头诱导板方案。     

温度分布式及裂缝监测的光纤传感技术在三峡工程中的应用

三峡工程采用了光纤分布式测温系统。通过对其左岸电厂14号坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程的监测研究表明，优选的光纤分布式温度测量系统安装方便，可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化，有利于大坝的健康诊断和安全运行。在三峡工程泄洪16号坝段上游面垂直裂缝处布置和安装光纤测缝计的成活率为100％，监测表明，裂缝一直趋于闭合(受压)，速率缓慢、平稳，逐渐趋于稳定。光纤测缝计同白光光纤信号调节器相连接，形成了绝对测量的光纤测缝系统，连接、检测均比较方便。     

重力坝横缝止水至坝面距离对防止坝面劈头裂缝的影响

在混凝土重力坝、尤其是通仓浇筑的重力坝上游面， 往往出现严重劈头裂缝。为了防止这种裂缝的出现，必需加强温度控制， 并加大横缝内止水至坝面的距离， 利用缝内水压力， 在坝体上游面产生压应力， 以减小劈头裂缝出现的可能性， 但这种影响目前尚无法定量分析。经研究给出一个计算方法， 计算结果表明， 止水至坝面距离以达到横缝间距的０２５～０４５ 倍为宜。这一计算方法和结论对于常规混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝都是适用的。     

考虑开裂约束的重力坝体型优化设计

实体重力坝由于剖面尺寸大,混凝土用量较多,在设计时要进行最优化设计以使坝型既安全又经济。然而重力坝在运行中,上游坝踵区往往会出现开裂,随着筑坝高度的增加,坝踵开裂的概率也会越来越大,但坝踵的开裂并不一定意味着坝体的毁坏,只要保证裂缝是稳定的,坝体仍能正常运行。基于这一情况,对重力坝考虑开裂约束下的体型优化设计进行了研究,引入断裂参数约束式,建立开裂约束条件下的优化设计数学模型。并通过对工程实例的优化计算分析得出了合理的坝体断面,优化效果比较理想。     

钟前水库大坝变形观测及结构稳定分析

通过对钟前水库大坝变形观测资料分析及结构稳定计算,分析认为:大坝填筑质量差,填筑速度快,是造成运行中坝体变形量大及开裂的主要原因,两坝端及0 037断面附近坝体开裂可能性很大;大坝上游坡抗滑稳定安全不满足规范要求.     

丹江口土石坝砂卵石坝壳静压注浆渗控效果研究Ⅰ：二维渗流计算

 在对前期大坝各渗透性分区填料的试验结果进行分析整理的基础上,选取代表性断面1+180进行了二维渗流计算分析,确定了不利计算参数组合;针对不利计算参数组合,分析评价了心墙无缺陷条件下静压注浆体的渗控效果;并对心墙产生水平裂缝的渗流状态以及静压注浆体的渗控效果进行了计算分析。计算结果表明,静压注浆弥补了老坝心墙局部尺寸不够的情况,在心墙出现裂缝等极端情况下,静压注浆体能够有效控制裂缝渗漏带来的影响。同时,计算还揭示了下游砂卵石坝壳料局部渗透比降偏大的情况,建议通过在排水棱体和下游挡墙前设置合理的反滤层以提高下游坝壳料渗透稳定性。     

Seismic response of concrete gravity dam reinforced with FRP sheets on dam surface

This paper aims at exploring the effects of anti-seismic reinforcement with the fiber-reinforced polymer （FRP） material bonded to the dam surface in dam engineering. Time-history analysis was performed to simulate the seismic failure process of a gravity dam that was assumed to be reinforced at the locations of slope discontinuity at the downstream surface, part of the upstream face, and the dam heel. A damage model considering the influence of concrete heterogeneity was used to model the nonlinearity of concrete. A bond-slip model was applied to the interface between FRP and concrete, and the reinforcement mechanism was analyzed through the bond stress and the stress in FRP. The results of the crack pattern, displacement, and acceleration of the reinforced dam were compared with those of the original one. It is shown that FRP, as a reinforcement material, postpones the occurrence of cracks and slows the crack propagation, and that cracks emanating from the upstream surface and downstream surface are not connected, meaning that the reinforced dam can retain water-impounding function when subjected to the earthquake. Anti-seismic reinforcement with FRP is therefore beneficial to improving the seismic resistant capability of concrete dams.     

某水电站混合坝接头坝顶开裂成因分析

针对混合坝接头处存在软硬材料的接触界面并易产生坝顶裂缝的问题,以某水电站混合坝工程为例,针对其在初次蓄水后心墙堆石坝接头部位坝顶出现多处裂缝的现象,通过考虑坝料的湿化与流变特性,采用有限元耦合变形倾度法对右岸心墙堆石坝及接头坝段开展了三维数值仿真分析。结果表明:(1)蓄水引起的上游堆石湿化变形是导致接头坝顶开裂的主要原因;(2)接头部位的坝料受下部混凝土接头斜坡的支撑约束,沉降位移明显小于上游堆石,导致变形不协调,引起土体开裂;(3)坝顶沉降梯度较大是坝顶出现裂缝的主要原因,其中沿坝体顺河向的坝顶沉降梯度引起的裂缝与坝轴线平行,沿坝顶顺河沉降梯度引起的裂缝与坝轴线垂直。对比实际坝顶开裂部位,初步判断当坝顶不均匀沉降梯度0.6%时,产生开裂的概率较高。研究所得成果可为混合坝的设计施工提供参考。