冻融循环及硫酸盐侵蚀双因素下面板混凝土耐久性研究

冻融循环与硫酸盐侵蚀是影响面板混凝土耐久性的两个主要因素。研究了水灰比为0.45、0.42、0.38的面板混凝土在5.0%(质量分数)硫酸钠溶液中单一冻融循环、单一硫酸盐侵蚀及冻融循环及硫酸盐侵蚀交替试验下面板混凝土的质量损失率及相对动弹模量变化规律和特点。结果表明:水灰比越小,面板混凝土的抗冻性及抗硫酸盐侵蚀能力越强。冻融破坏与硫酸盐侵蚀双因素作用不是简单的相互叠加的效应,而是超叠加效应,这两种破坏是相互促进,相互影响。本文的研究方法及成果可以为面板混凝土耐久性研究提供重要的参考依据。     

库水位骤降对高面板堆石坝面板脱空的影响

为研究库水位骤降对于高面板堆石坝面板脱空的影响规律,通过系统分析与比较,选择了面板与坝体材料的本构模型以及二者之间的接触面模型,分析提出了大坝施工加载及蓄水过程的模拟方法以及面板脱空的模拟方法。以某面板堆石坝为例,按照不同的库水位骤降速度与骤降幅度制定4种方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算以及脱空模拟。然后通过对比分析4种计算方案的计算结果,系统总结库水位骤降速度与骤降幅度对面板堆石坝面板应力变形及面板脱空的影响规律。结果表明:在库水位下降幅度一定的条件下,随着水位下降速度的减小,面板的脱空值有所减小;在库水位下降速度一定的条件下,随着水位下降幅度的减小,面板的脱空值也相应减小。因此,在实际面板堆石坝工程中,需要控制库水位的骤降速度与骤降幅度,以防止面板脱空现象的发生。     

顺坡向压力荷载作用下挤压边墙的破碎研究

通过大型三轴试验,模拟研究混凝土面板堆石坝的挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下不同搭接长度、围压、配合比时的破碎机理以及裂缝发展规律。试验结果表明:挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下,裂缝首先出现于搭接部位,且随着压力不断的增大,裂缝由挤压边墙两侧向中间部位发展直至将整个试件贯穿,所有裂缝大致平行;挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下会被逐渐压裂破坏,但是不会被彻底压碎成为垫层的一部分;搭接长度和围压对混凝土最终破坏没有影响,但是对初始裂缝的发展位置有影响。     

法向荷载作用下挤压边墙压裂破碎机理试验研究

混凝土挤压边墙技术与传统方法相比,能更好地保证面板堆石坝中垫层料的压实质量、提高坡面防护能力、施工简便、有利于安全度汛等。但现阶段关于挤压边墙的破碎问题的研究较少。针对引起挤压边墙破碎的法向压力荷载作用,运用试验方法,揭示不同配合比、不同搭接长度及受到不同围压的挤压边墙在法向压力荷载作用下的压裂破碎机理。结果表明,水灰比越大、围压越小、搭接长度越小时,裂缝出现的越早,挤压边墙的裂缝最早出现在搭接部位,且逐步向厚度较大的中间部位发展,所有裂缝大致平行,方向近似垂直面板;挤压边墙的最终破坏与水灰比和围压有关,与搭接长度无关,随着水灰比减小或围压增大,挤压边墙的抗压强度增大。研究成果为挤压边墙的力学特性分析提供了理论基础。     

塑性混凝土心墙坝应力变形特性研究

为研究塑性混凝土心墙坝的应力变形特性,通过选取合适的本构模型、接触单元、施工过程和蓄水过程模拟方法等,结合工程实际,运用三维非线性有限元法对大坝应力变形进行计算分析。研究结果表明:在竣工期和蓄水期,坝体的水平位移及垂直位移的分布特征与一般均质土坝一致;大坝的大主应力均为压应力,从坝面向坝内应力逐渐增大,且最大值发生在坝体底部心墙附近;小主应力除局部存在较小的拉应力外,其余均为压应力。