高拱坝边坡开挖面质量快速评定与实践

以我国西部某高拱坝边坡开挖面为例,利用三维激光扫描技术快速、全面地获取开挖面点云数据信息,制定合理的数据采集流程,对所采集的开挖面空间数据信息进行处理并建立数据库。在施工现场直接利用点云数据对边坡开挖质量进行实时评价,实现了高拱坝边坡开挖质量快速评价的目标,对加快施工进度和保障施工质量具有重要的工程意义。     

基于系统动力学的高拱坝混凝土施工进度风险演化模型

为了探明进度风险因素间的演化作用关系,以高拱坝混凝土施工为例,识别了进度风险因素,定性分析了风险因素间的因果演化关系,采用系统动力学构建了高拱坝施工进度风险演化模型,并针对具体工程对进度风险演化路径和不同演化路径下的施工进度进行了仿真模拟。结果表明,风险因素间的动态演化作用对高拱坝施工进度具有较大影响,不同的风险演化路径对施工进度影响也不同,通过模型仿真分析了进度风险关键演化路径及其影响的显著性,为施工管理者提供了决策依据。     

黄河拉西瓦水电站混凝土双曲拱坝工程快速施工技术的研究与应用

通过对黄河拉西瓦水电站混凝土双曲拱坝工程混凝土施工程、灌浆工程的系统研究与实践,有效地解决了传统施工进度慢,施工成本高的难题,总结出了一套科学、合理的高寒地区高拱坝快速、安全、优质的施工技术措施。     

某水电站工程高拱坝混凝土浇筑垂直运输方案研究

针对西藏高山峡谷地区某水电站拱坝坝体高大、施工场地狭窄导致混凝土浇筑的垂直运输设备选择及布置难度大的问题，为保障大坝浇筑施工，设计了两种混凝土浇筑垂直运输方案，通过对比分析，最终确定了门机与建筑塔机相结合的混凝土垂直运输方案，并探讨了方案的合理性及可行性，可为高拱坝的混凝土浇筑运输提供参考。     

白鹤滩拱坝三维有限元分析

采用三维线弹性有限单元法对白鹤滩拱坝进行了多工况多方案分析研究。计算结果表明，坝体应力分布合理，应力水平与同类拱坝相当，基础变形模量在一定范围内上下浮动对坝体应力影响不大。     

高拱坝混凝土施工中缆机双仓联合浇筑模拟优化研究

缆机作为高拱坝混凝土浇筑的主要机械,提高其利用率对于加快工程进度、缩短工期、降低成本、保证工程质量具有重要实际意义。通过探入分析缆机双仓联合浇筑条件及干扰,充分发掘缆机的富余浇筑能力,建立了以缆机为基本决策单元的高拱坝缆机双仓联合浇筑模拟优化模型。优化模型以均衡施工强度、提高缆机利用率、加快施工进度为目标,通过对缆机的优化调度来比选方案。研究成果应用于某大坝混凝土浇筑施工中,对于指导高拱坝混凝土施工、优选浇筑方案具有重要理论意义。     

高拱坝施工过程中的同冷区控制方法研究

针对高拱坝混凝土沿高程方向的复杂温度梯度特性,提出了一种基于施工过程的同冷区控制方法,其实现途径为同冷区内部温度与冷却区高度的时空动态调控。采用有限单元法仿真模拟同冷区控制的实现过程,并重点对五个影响因素(水管冷却、施工进度、悬臂高度、季节气温变化、约束范围)进行系统的论证分析。结果表明,通过优化同冷区控制措施,不仅可以降低坝混凝土的温度梯度,也可在一定程度上减小温度拉应力。     

基于高拱坝坝体生长特征的缆机调度仿真研究

高拱坝通常施工场地狭窄,且混凝土浇筑与其他作业相互交叉干扰,对缆机调度影响较大。为了研究高拱坝坝体生长特征与缆机调配之间的关系,以坝体生长的过程为主线,分析了高拱坝坝体生长的时空特征,从正向考虑了不同坝体生长特征的缆机调配方式,反向调整了满足缆机浇筑的坝体生长步,并从坝体生长—缆机调配系统互为因果的特点出发对坝体生长方案进行优化。实例仿真结果表明,优化浇筑方案后的混凝土入仓强度更均衡,缆机利用率得到提升,对缆机实时调配和坝体生长均有积极意义。     

基于LSTM神经网络的高拱坝混凝土温升阶段温度预测

为实时掌控高拱坝混凝土温度变化,及时制定合理控温措施,防止产生温度裂缝,深入分析了混凝土温升阶段温度影响因素,并选取初始浇筑温度、环境气温、通水温度、通水流量、绝热温升等5个主要因素作为LSTM神经网络的输入因素,建立了基于LSTM神经网络的高拱坝混凝土温升阶段温度预测模型,同时采用最大误差、平均绝对误差(M_MAE)、对称平均百分比误差(S_SMAPE)等评价指标检验模型精度,最后以白鹤滩高拱坝为例,对大坝混凝土温升期的温度进行预测。结果表明,所建预测模型的最大绝对误差为0.58℃,M_MAE、S_SMAPE分别为0.30℃、1.35%,预测精度较高,可操作性强,能为高拱坝混凝土温度控制提供决策支撑。     

白鹤滩特高拱坝地震响应等效应力分析

为分析强地震区白鹤滩特高拱坝地震响应下的等效应力,基于大型有限元分析软件ABAQUS,建立了白鹤滩特高拱坝三维有限元模型,模拟地震荷载作用下特高拱坝的动力响应,并利用材料力学方法求解相应等效应力。结果表明,等效应力法可有效降低模拟中坝体的应力集中现象,适量减少横缝可降低坝踵处的拉应力和坝址处的压应力,以提高拱坝稳定性。     

混凝土拱坝导流底孔坝段施工期温度及应力仿真分析

针对目前混凝土拱坝导流底孔坝段温控仿真研究较少的问题,通过模拟拱坝导流底孔坝段施工过程中混凝土温度场和应力场,获得不同浇筑方案下拱坝导流底孔段的最高温度及顺河向温度应力、横河向温度应力和第一主应力。结果表明,高温季节浇筑薄层混凝土易产生温度倒灌,而低温季节采取薄层浇筑有利于降低混凝土最高温度和最大温度应力,由此提出相应大坝混凝土浇筑温控建议措施,对于类似工程安全施工和进度控制具有重要意义。     

面板堆石坝堆石体施工进度实时仿真系统研究及应用

在面板堆石坝施工过程中,由于需要考虑的因素众多,因此坝体实际填筑进度与计划进度很难达到一致。为了提供合理的施工方案以便准确完成施工进度计划,基于成熟的仿真理论并结合数据库技术,通过面板堆石坝仿真系统参数确定、施工仿真系统假定、仿真系统约束条件、坝面流水作业参数确定,开发了面板堆石坝堆石体施工进度实时仿真系统,还添加了工程进度实时控制模块,对整个施工过程进行数值仿真计算,再通过可视化技术和信息管理技术对计算图、结果表等多种形式、各种信息进行归纳、分类和整理,辅助面板堆石坝施工管理和决策,并根据实际施工进度反馈的信息对仿真系统进行动态调整,从而与实际进度相吻合。最后通过实例分析,得到实际填筑强度、计划填筑强度与调整后填筑强度对比图,不仅为施工管理人员提供了有效的辅助分析工具,而且提高了工作效率。     

锦屏一级高拱坝温度场和应力场仿真分析

为了高拱坝的安全施工和运行采用有限元法模拟了锦屏一级工程混凝土拱坝的整体施工过程和30 a运行过程,结果揭示了300 m级高拱坝的温度历时变化过程、坝体准稳定温度场及应力场分布规律,对设计和施工具有重要的参考价值。     

基于三维有限元法的碾压砼拱坝应力仿真计算研究

为防止大坝因局部拉应力过大而产生坝体拉裂现象,基于拱坝温度场和温度徐变应力场基本原理,以江西省萍乡市山口岩水利枢纽工程拦河坝为例,利用三维有限元法对拱坝施工期与运行期的温度场和应力场进行了仿真计算。结果表明,拱坝的施工与设计中未采取温控措施、不设置分缝,坝体拉应力过大,超出了碾压砼的抗拉强度,对大坝防裂稳定不利;对拱坝合理地设置横缝和诱导缝,采取温控措施,坝体高拉应力区的应力可得到有效改善,应力得到了释放,最大拉应力小于碾压砼的抗拉强度,有利于大坝防裂,为坝体稳定提供了保障。     

某高拱坝施工期封拱蓄水高度研究

针对某高拱坝施工期提前蓄水问题,采用有限元分析方法,结合ANSYS分析软件建立三维有限元计算模型,通过等效应力法及抗滑稳定相关程序研究拱坝施工期封拱蓄水高度。结果表明,高拱坝在施工期最高蓄水位情况下封拱高度可控制在浇筑高度4/5以上,通过边浇筑边封拱的施工程序,对已浇筑坝体进行部分封拱,能改善静水荷载作用下的坝体应力,进而达到提前蓄水的要求。     

基于分布式光纤测温的高拱坝蓄水初期实测温度场分析

蓄水初期坝体内部实际温度分布状态对高拱坝的安全运行具有重要意义,基于分布式光纤测温原理,运用sufer8.0绘图软件绘制各蓄水阶段的拱冠梁坝段实测温度等值线图,根据温度等值图可直观分析坝体内的温度场分布状态,并结合西南某高拱坝施工期及蓄水初期光纤实测温度资料,判断得出该高拱坝坝体温度场分布大致合理,温度控制措施合理有效。由此表明,基于分布式光纤测温方法简单、结果可靠,可满足实际现场运行监测需要。