碾压混凝土坝温度和应力仿真计算的非均质层合单元法

碾压混凝土坝由于施工层薄,给大坝非稳定温度和温度应力的计算带来了困难,按常规算法会有超常的解题规模和巨大的计算工作量。针对这个问题,在“非均匀单元方法”和“虚拟层合单元法”的基础上,提出的“非均质层合单元法”能够大大地降低计算规模和提高解题的效率,在理论上又较为圆满地实现了碾压混凝土坝成层非均质单元的数学处理,基本上解决了碾压混凝土坝温度应力进行精细和高效率地仿真计算的复杂问题。     

某水电站大坝斜层碾压混凝土施工技术

碾压混凝土坝是某水电站的主体建筑物。针对某碾压混凝土重力坝的特点,全面应用国内斜层碾压混凝土施工的先进技术,制定了科学合理的施工技术措施,文章详细介绍了某水电站大坝斜层碾压混凝土坝的施工技术。     

高碾压混凝土坝智能碾压理论研究

给出了高碾压混凝土坝智能碾压的概念及实现过程,提出了大坝实时监控和智能反馈控制的原理;在实时分析压实指标的基础上,建立了大坝压实质量多元回归模型,进而提出了碾压混凝土坝压实度全仓面实时评价方法;实现了施工过程中碾压机工作性态的自适应调整,确保碾压机速度、激振力、碾压遍数和压实厚度等全过程达标,可有效保证碾压质量,提高施工效率,为碾压混凝土坝建设质量控制提供了一条新的途径。     

水利工程碾压混凝土施工技术的现状及发展

自1974年开始研究碾压混凝土大坝以来,该项技术已取得了巨大进步。现在,在气候条件不同的许多国家中,都在修建碾压混凝土大坝。正在建造的碾压混凝土大坝比其他类型的坝多。碾压混凝土大坝的高度和体积已大大增加。本文阐述了国外碾压混凝土施工技术的现状及发展及我国碾压混凝土筑坝技术的发展历程和特点。     

水利工程大坝碾压砼的施工分析

将水泥、粉煤灰、粗骨料和砂等的材料进行拌合,由此形成一种不具有塌落度的超干硬性混凝土,这称为碾压混凝土。用碾压机械的强力振动和碾压的共同作用对超干硬性混凝土压实的施工技术称为碾压混凝土的施工技术,用这种方法修筑的坝称为碾压混凝土坝,本文对混凝土的碾压工艺流程、碾压混凝土的施工配合比以及碾压方式、层间处理、养护等水利工程大坝混凝土碾压施工进行了分析。     

重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用

高心墙堆石坝和高混凝土坝的施工质量与施工进度控制是工程建设的重要技术问题。针对常规人工控制手段难以确保高心墙堆石坝施工质量,以及高强度连续施工下高混凝土坝施工进度难以实时控制等问题,提出了高心墙堆石坝填筑碾压质量实时监控技术、坝料上坝运输过程实时监控技术和施工质量动态信息PDA实时采集技术,实现了大坝填筑碾压全过程的全天候、精细化、在线实时监控;在建立高混凝土坝施工进度实时控制数学模型基础上,提出了施工进度实时预警与动态调整方法,为高混凝土坝施工进度的实时预测、适时预警、动态调整与优化提供了分析手段;提出了网络环境下数字大坝系统集成技术,研制开发了数字大坝系统,为大坝竣工验收、安全鉴定及运行管理提供了支撑平台。成果已应用于10余项重大工程,取得了显著的经济效益和社会效益。     

碾压混凝土坝的等效连续本构模型

本文根据变形等效的基本原理，导出了一个等效连续的本构模型，并给出了碾压混凝土层间真实应力的估算式，为复杂成层结构的应力分析提供了一条系统的简化计算技术路径．     

几种碾压混凝土坝防渗结构及优化

碾压混凝土坝是典型的成层结构水工挡水建筑物，碾压混凝土本体透水能力很弱，层面的透水能力相对很强。本文介绍了几种碾压混凝土坝防渗结构，然后对变态混凝土防渗结构方案进行了研究。     

考虑初始应力的混凝土重力坝水下爆炸毁伤特性研究EI北大核心CSCD

水下爆炸冲击荷载由于持续时间短、峰值大,对大坝结构的冲击毁伤破坏往往在短时间内完成,故已有的大坝抗爆防护研究中均忽略了大坝初始应力的影响。采用显隐转换技术,实现了大坝初始应力状态从隐式静力分析到显式动力分析的平稳过渡;通过建立考虑初始应力的混凝土重力坝水下接触和非接触爆炸全耦合模型,分析了不同初始应力状态下大坝动态响应特性,分别探讨了重力和静水压力等初始应力对混凝土重力坝水下爆炸毁伤特性的影响,给出了考虑初始应力状态后的大坝水下接触和非接触爆炸毁伤破坏模式。研究结果表明:初始应力会加重坝身冲切破坏,而减轻上游坝面爆炸成坑破坏和坝踵拉伸破坏。     

碾压混凝土HJC动态本构模型修正及数值验证

研究高应变率冲击爆炸荷载作用下水工碾压混凝土大坝结构的动力响应,离不开对筑坝材料动态力学特性和本构关系的深入认识。参考实际水工混凝土大坝筑坝材料的配合比和施工方式,制备碾压混凝土试样,分别开展了静态压缩试验和分离式霍普金森压杆(SHPB)试验,以探求碾压混凝土的动态力学特性。基于静、动态力学试验结果,对目前多用于描述混凝土类材料高应变率下力学行为的HJC模型的强度面、应变率增强效应和破坏准则进行了修正,并利用有限元计算手段,建立SHPB试验的数值模型,以验证修正HJC模型的有效性。结果表明:碾压混凝土在高应变率冲击荷载下的动态力学特性表现出明显的应变率效应,动态压缩强度随应变率增加而提高,且与试样尺寸有关。基于试验数据的改进HJC模型有效预测了碾压混凝土在高应变率冲击荷载作用下的动态力学行为,数值计算得到的重构应力——应变曲线基本与SHPB试验结果吻合,采用最大主应变失效准则模拟得到了与SHPB试验加载过程中接近的试样损伤破坏模式,研究成果可用于碾压混凝土结构的抗冲击爆炸设计中。     

混凝土坝地震动力损伤分析

基于塑性损伤本构理论,将损伤变量作为内变量,在Drucker-Prager本构模型中引入损伤变量,考虑材料损伤引起的材料劲度的退化,基于非关联流动法则计算材料的塑性应变,根据材料的有效塑性应变计算损伤量,考虑到张开裂缝闭合时材料弹性劲度的恢复,推导了考虑塑性损伤的混凝土动态本构关系,并给出了内变量的计算步骤和动力方程的迭代格式。最后利用建立的动态本构模型对Koyna重力坝进行了非线性地震响应时程分析,并给出了关键时刻坝体最大受拉损伤分布,结果表明在坝颈和坝基处出现了较大的损伤,坝颈处的损伤最终形成由下游向上游的开裂破坏,这与该坝的实际震害较为一致。     

基于双重非线性的混凝土坝极限承载力研究

混凝土坝接近破坏时混凝土材料进入塑性状态发生有限变形,研究几何非线性和包含应变软化的材料非线性对其极限承载能力的影响具有实际意义。该文的研究中本构律考虑材料非线性的应变软化,协调律考虑几何非线性,平衡律涉及几何非线性,采用超载法分析混凝土坝的极限承载能力,选取弧长法计算混凝土坝上游水压荷载位移曲线极值点以及下降段,给出...     

Structural performance evaluation of an aged structure using a modified plasticity model in inverse solution method

In this research, the trends of degradation of stiffness and compressive strength of mass concrete of the Dez concrete arch dam, over time have been evaluated using a new and robust method. In previous studies of the corresponding author, he was successful to estimate the degradation of the stiffness of dam’s concrete at the end of a selected time interval, i.e. the Year 2007 from the interval 1965–2007 using a novel thermal inverse analysis. But, he was interested in knowing the trend of this degradation over that time interval. In previous studies, the author used isotropic and transversely isotropic elastic material models for evaluating the stiffness degradation. By these material models, the reduction of the compressive strength of the mass concrete could not be determined. In this new attempt, to overcome the above-mentioned shortcomings, it was decided that the time interval is limited to a maximum of one year from 1965 to 2007. In addition, a more sophisticated material model for concrete of the dam, named as, concrete damaged plasticity model, from the ABAQUS standard material library, was employed to simulate the long-term concrete behaviour. By this material model, the reduction of the compressive strength of the dam’s concrete could be measured. Obtained results demonstrated that the reduction of stiffness and strength of dam’s concrete have not a constant rate of change and they have been accelerated considerably after passing approximately 20 years from the commissioning of the dam.     

碾压砼坝施工的计算机仿真

本文基于离散事件仿真的形式理论,讨论了碾压砼坝施工仿真模;以龙滩工程为例,实现了碾压砼坝施工过程的计算机动态模拟.     

Failure analysis method of concrete arch dam based on elastic strain energy criterion

The arch dam is a type of massive water-retaining structure made of concrete. The overall failure mechanism and corresponding analysis criterion are key issues of concern in the dam engineering field. In this paper, the energy evolution of arch dams in the failure process is studied first, which can be decomposed as energy dissipation accompanied by concrete damage and elastic strain energy absorption and release during elastic deformation. An evaluation criterion for failure analysis of concrete arch dams is then established based on elastic strain energy. An orthotropic damage constitutive model for dam concrete is then proposed along with its numerical simulation method, which is established for structural failure analysis. Numerical simulations show that the elastic strain energy in elements increases with increasing overload safety coefficient and finally converges to the concrete material surface energy, at which time the locally plastic damage area develops rapidly and finally leads to cracking failure of structures. The proposed failure analysis criterion for concrete dams under integrated loads is suitable for analyzing dam instability failure, which has great operability and value in engineering applications in the future.     

混凝土疲劳损伤强度可靠度置信限分析

以三参数Weibull概型为基础,结合大量C15混凝土试件的试验和某混凝土重力坝的原型观测反演结果,建立了描述高应力水平区域的混凝土在较低损伤量下低周疲劳强度的置信限分析模型,得到了具有给定置信度的疲劳强度、疲劳寿命和疲劳损伤三者间的关系曲线,NSP---g和DSP---g曲线。利用本文方法可方便地在给定置信限内计算混凝土在给定应力水平条件下的疲劳寿命、损伤量和剩余强度, 对混凝土做考虑损伤的可靠度设计,以及对已建结构进行可靠度评价。     

三锅桩面板堆石坝石料开采特殊硐室爆破

在三锅桩水库堆石坝修筑用料的开采中 ,进行了两次特殊的硐室爆破。第 1次硐室爆破的目的是处理上次不成功的硐室爆破产生的残爆堆。在确保安全的条件下 ,残爆堆得以完全破碎。第 2次硐室爆破的目的是在特定的地质条件下利用硐室爆破获取面板坝垫层料。爆后 ,有 70 %的破碎料不经二次破碎可直接用于垫层的填筑     

三锅桩面板堆石坝石料开采特殊硐室爆破

在三锅桩水库堆石坝修筑用料的开采中 ,进行了两次特殊的硐室爆破。第 1次硐室爆破的目的是处理上次不成功的硐室爆破产生的残爆堆。在确保安全的条件下 ,残爆堆得以完全破碎。第 2次硐室爆破的目的是在特定的地质条件下利用硐室爆破获取面板坝垫层料。爆后 ,有 70 %的破碎料不经二次破碎可直接用于垫层的填筑