隔河岩重力拱坝混凝土温控设计与实施

隔河岩重力拱坝最大坝高１５１ｍ，坝顶峰工度６５４ｍ，混凝土工程量２６５．８万ｍ＾３，大坝分纵横缝施工，横缝间距２０－４０ｍ，分纵缝后坝块长度３５－３９ｍ，重力拱坝纵横缝在大坝蓄水受力前进行接缝浆将坝体连成整体。坝体下部混凝土采用天然砂石骨料，上部采用灰岩人工砂土填料，内部和基础大体积混凝土采用４２５低热矿渣硅酸盐水泥，并掺１５－２０％粉煤灰。在坝体温控防裂设计中，综合考虑坝体的结构尺寸，气温年变幅     

碾压混凝土拱坝诱导缝削弱面积比选取问题研究

为了在各种不可预见性因素的综合作用下碾压混凝土拱坝局部拉应力超标时引导其在诱导缝部位启裂并沿着诱导缝扩展,起到"设缝防裂"和改善应力分布的目的,需要合理选取诱导缝削弱面积比,这对碾压混凝土拱坝分缝防裂设计至关重要。鉴于诱导缝精细化模拟的复杂性,将诱导缝进行概化处理,即采用带开闭迭代功能的接触单元模拟,破坏准则采用"等效强度"判断,基于整坝全过程仿真分析进行了诱导缝削弱面积比选取研究。结果表明:在不同削弱比条件下,坝体主拉应力幅值及分布情况基本相同,诱导缝布置方式即分缝位置对坝体应力改善明显,而缝面削弱面积比对坝体应力变化影响较小。     

混凝土重力坝纵缝灌浆时坝体温度的合理控制

一、引言混凝土重力坝在施工时,常由于浇筑设备的限制,或者为了避免过大的温度应力,在坝内一般均设有纵缝。这种纵缝,需在坝体冷却到规定温度之后进行灌浆,使各独立的块体连成整体。但是坝体冷却到何种温度才适宜纵缝灌浆,看法颇不一致,国内外已建的大坝灌缝时的坝体温度(以下简称灌缝温度)标     

考虑施工期至运行期全过程温度荷载作用的高碾压混凝土拱坝结构分缝研究

在碾压混凝土拱坝设计中，选择合理的分缝方案是改善坝体应力分布、保证大坝安全的关键技术问题。本文对万家口子碾压混凝土拱坝，根据碾压混凝土坝的实际成层浇筑过程和施工期的温度作用，通过三维有限元数值仿真计算，对设置8缝、10缝和不设缝情况下的坝体应力和位移分布规律进行分析和比较，并探讨了诱导缝的作用以及设置诱导缝的利弊。最后，确定了8缝方案为最优方案。计算结果表明，对坝体设置诱导缝可以有效的释放坝体应力。但坝体分缝条数不宜过多。     

沙牌碾压混凝土拱坝坝体分缝形式的结构特性研究

在碾压混凝土拱坝设计中，选择合理的坝体分缝结构与分缝位置是有效地控制坝面开裂范围和保证拱坝整体稳定性的关键技术问题。文章结合沙牌水电站碾压混凝土拱坝的实际，运用有限元数值分析方法对拱坝不同分缝结构的坝体应力及缝端开裂特征作了多方案研究，在比较了各分缝方案结构特性差异的基础上，对该坝体的分缝结构和分缝部位提出了建议。     

碾压混凝土拱坝单向间隔诱导缝等效强度研究

通过对混凝土试件断裂韧度的分析，得到了碾压混凝土断裂韧度的尺寸效应规律，将该规律运用到单向间隔诱导缝等效强度计算公式中，得到与缝长有关的强度计算公式，并得出相同面积折减率下单向间隔诱导缝等效强度随缝长的增加而减小的结论。由诱导缝断面强度剩余率曲线又得到诱导缝断面强度剩余率随缝长的增加而减小，随强度等级降低而增大的结论。据此提出了碾压混凝土拱坝中诱导缝应选择相对较长的尺寸，坝体选用的混凝土强度等级在对坝体温度应力影响较小的情况下应适当提高的建议。     

普定碾压混凝土拱坝防裂结构设计

碾压混凝土拱坝一般是通仓全断面薄层碾压、连续施工，如何防止碾压混凝土拱坝裂缝产生或限制裂缝产生的位置并对其进行处理，是碾压混凝土拱坝设计的一个关键问题。设置横缝及灌浆系统是普通拱坝防裂的成熟技术。普定碾压混凝土拱坝采用“诱导缝”形成坝体横缝并设置相应的灌浆系统，用于坝体的防裂。诱导缝是靠自身承受放大的拉应力而成缝的，因此，诱导缝必须布置在拉应力较大的部位。普定碾压混凝上拱坝布置２条诱导缝，具体采用双向间断的结构型式，用预制混凝土块形成。缝内埋设两套灌浆系统，供出现裂缝时灌浆使用。试验分析及蓄水运行表明，普定碾压混凝土拱坝设置诱导缝的位置和数量是合理的，对改善坝体应力和预防裂缝起了重要作用。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

纵缝灌浆对混凝土重力坝工作性态的影响

运用接触问题的有限元法，模拟坝体逐步加荷过程，分析了某９０ｍ高混凝土重力坝纵缝灌浆与否对坝体应力、位移和纵缝面接触的影响。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层（缝）面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层（缝）面渗流向层（缝）壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层（缝）面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型。讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例，由计算实例可看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化。并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

温泉堡水库碾压混凝土拱坝横缝设计与灌浆

温泉堡水库碾压混凝土拱坝地处寒冷地区，气温条件较差．设计中依据施工期温度及应力变化三维仿真计算和国内外工程实践经验，确定坝体横缝间距约为30m．根据施工队伍的浇筑能力，以及坝体施工仓面的变化，将横缝设置为2条常规缝，2条诱导缝和1条常规、诱导混合缝．实践证明，各种横缝均按设计理想开裂，有效地控制了其它裂缝的产生．诱导缝细部结构主要由钢筋混凝土预制诱导板、镀锌铁皮、灌浆管路、止浆片和排气管组成，施工方便，容易保证施工质量．各种横缝的灌浆系统灌浆效果良好，水泥结石密实，大部分缝隙充填严密．     

高碾压混凝土拱坝中的构造缝问题研究

为了控制施工期温降引起的坝体裂缝，国内外已建成的几座碾压混凝土拱坝普遍设置了诱导缝。我国在国家“八五”科技攻关过程中深入研究了诱导缝的作用和合理布置问题，提出了诱导缝等效强度计算模型和断裂判别式以及有效作用范围估计方法，为诱导缝设计提供了理论依据，并对高碾压混凝土拱坝设置少量横缝的作用和适用条件提出了依据。     

高掺氧化镁混凝土在某水电站拱坝工程中的应用

为了充分发挥MgO混凝土筑坝技术的优越性,针对某Ⅳ等小(1)型水电站混凝土拱坝工程,依据压蒸原理,进行水泥-粉煤灰-石粉混合浆体试件压蒸试验,据此将MgO的掺量提高到6.5%,并应用于水电站混凝土拱坝工程。结果表明,高掺MgO混凝土进一步提高了坝体混凝土的抗裂能力,简化了大体积混凝土的温控措施,实现了仅设极少诱导缝、不设纵缝、通仓浇筑坝体的混凝土坝体浇筑方式。     

玄庙观水库碾压混凝土拱坝分缝及接缝灌浆设计

借鉴国内外已建工程的建设经验，针对玄庙观水库工程RCC拱坝特点，合理设置坝体分缝结构及接缝灌浆系统，采用了适应RCC拱坝特点的预制混凝土重力式模板成缝和接缝重复灌浆技术，成功地应用于施工。这种分缝方式和接缝灌浆技术不仅有利于大体积混凝土的温度控制，避免坝体因温度收缩开裂，保证混凝土质量，而且能对坝体接缝进行重复灌浆，具有经济性和先进性。     

高碾压混凝土拱坝横缝开度对拱坝安全的影响

考虑混凝土材料非线性和横缝接触非线性，对沙牌拱坝进行结构分析，研究横缝下游宽度变化对拱坝工作性态的影响。计算结果表明，横缝下游宽度达到2mm以上，坝体应力恶化，将会危害到拱坝的安全。     

普定碾压混凝土拱坝布置和结构设计

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究是国家重点科技攻关项目专题之一。依托这一成果建成的普定碾压混凝拱坝，采用坝身泄洪，整体式坝体结构，不设施工缝，仅在溢洪道两侧各设一诱导缝，以减小施工干扰，限制坝体裂缝，加快施工进度；采用碾压混凝土自身防渗，挡水运行表明坝体无渗水，完全达到设计要求，拱坝基础垫层采用外掺ＭｇＯ常态混凝土，结果垫层混凝土的施工缝一直处于受压状态，避免了裂缝的产生。普定碾压混凝土拱 坝和结     

高碾压混凝土拱坝不同分缝形式结构特性的试验研究

结合沙牌碾压混凝土拱坝，采用整体结构模型试验，分别对设置周边应力释放缝加两条诱导缝、三条诱导缝、坝体不设缝三种方案进行了坝体的应力及变形特性、破坏形态、破坏过程及破坏机理的分析，从而得出了不同分缝形式下高碾压混凝土拱坝的结构特性。     

下桥水电站碾压混凝土拱坝设计

下桥水电站碾压混凝土拱坝采用同圆心、等外半径变内半径的单曲拱坝，最大坝高67．5m，坝体分缝仅在左右拱端各设一道诱导缝，缝面结构简单，满足碾压混凝土大仓面快速施工的要求，坝体温度未冷却至稳定温度场即可蓄水发电，具有重复灌浆功能。拱坝采用坝顶溢流挑流消能型式，设置新型的三坎式水垫塘，消能效果良好。     

结构缝对高碾压混凝土拱坝抗震性能的影响分析

研究横缝和诱导缝的共同作用对高碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝抗震性能的影响具有一定价值。首 先,采用混凝土损伤塑性模型模拟坝体材料,用黏性（Ｃｏｈｅｓｉｖｅ）单元模拟结构缝,分析计算了同时设置横 缝和诱导缝的试验模型,并将计算结果和试验结果进行比较,发现数值计算结果与试验结果十分相近, 说明所采用的模拟方法具有一定的合理性。并将此模拟方法应用到沙牌拱坝原型上,通过动力加载分 析,得到横缝和诱导缝的先后张开释放了坝体拱向应力,对提高坝体抗震性能有一定的积极影响。     

分缝对混凝土高拱坝的地震影响分析

拱坝属于分段浇筑的高次超静定空间壳体结构,各坝段间设有沿拱向均匀排列的竖向伸缩横缝,大坝遭遇地震时,中上部拱圈产生的动拉应力将抵消并超过静载作用下的压应力,使横缝面沿法向张开,并随地震的交变作用而反复出现"渐开渐合"现象,因此研究分缝对混凝土高拱坝的地震影响具有重要的工程意义及实用价值。利用有限元分析软件ABAQUS模拟了白鹤滩水电站拱坝,研究了坝体在地震荷载作用下有横缝和无横缝两种情况下的地震影响。计算与分析结果表明,横缝的存在对坝体的位移有明显的增加作用,同时降低了坝体的整体性与刚度,局部区域有较大的压应力,坝体应尽量少分缝。