狭窄河谷中高面板堆石坝应力变形特性研究

结合高179．5m的洪家渡面板堆石坝,采用数值计算分析与大型离心模型试验的方法,深入研究了狭窄河谷中高面板堆石坝的应力变形特性．通过分析计算,给出了狭窄、不对称河谷地形条件下高混凝土面板堆石坝在施工期和蓄水运行期的应力、变形分布规律,以及面板周边缝的变形特点．同时,还对不同填筑干密度对坝体和面板应力变形特性的影响进行了对比分析．研究结果表明：河谷的地形条件对面板应力变形有着显的影响,通过改进碾压施工技术,提高填筑密度,将对坝体和面板的应力变形性状的改善,提高坝体的整体安全性起到重要的作用．     

狭窄河谷深覆盖层地基高面板堆石坝应力变形特性研究

为研究狭窄河谷深覆盖层上高面板堆石坝的应力变形特性,本文基于邓肯-张E-B非线性本构模型,采用中点增量法,结合九甸峡高面板堆石坝工程实例,对其施工期和运行期的应力变形进行了三维有限元仿真分析。结果表明:与一般建基于宽浅河谷及基岩坝基情况的面板堆石坝相比,在狭窄河道深覆盖层地基上建设高面板堆石坝,竣工期和蓄水期的坝体水平位移分布受覆盖层的影响较大,坝体应力分布也呈现出与岩石坝基有所不同的分布特征,面板的应力变形基本均在正常范围内,但蓄水期面板接缝尤其是周边缝位移相对较大,因此建议设计应对接缝止水采取相应的防护措施。     

面板坝新结构形式及其应力变形特性

采用离心模型试验对碾压砼－面板堆石混合坝的应力变形特性进行了分析研究，表明了该新坝型在蓄水前后应力变形的一般规律，并将试验结果与试验过程有限元模拟结果进行了比较分析，验证了用于数值计算的数学模型。最后，用三维有限元方法分别计算了公伯峡混合坝和单一面板坝的应力变形。通过分析比较，提示了这种新型面板坝在应力变形方面的优越性。     

狭窄河谷中混凝土面板坝的应力变形规律及工程措施研究

为深入了解河谷地形因素对混凝土面板堆石坝应力变形特性的影响,采用一个典型的混凝土面板堆石坝三维有限元模型进行了不同岸坡坡度与河床宽度等影响因子的分析研究,并在总结已有相关研究成果的基础上,结合工程实例,探讨了改善峡谷地区混凝土面板堆石坝应力变形特性的工程措施。研究成果表明：河谷地形对大坝的作用主要表现在岸坡对坝体和面板的约束及顶托作用,这种作用随大坝长高比的增加而减弱。对于修建于狭窄河谷中的面板坝,其堆石体位移梯度和面板的压应力数值相对较大。工程上可采取提高堆石体压实密度,设置岸坡增模堆石区,以及合理确定面板浇筑时机和设置可吸收变形的面板纵缝填充材料等措施,以控制坝体变形并改善面板的应力状态。     

狭窄河谷中的高面板堆石坝长期应力变形计算分析

根据已建面板堆石坝的竣工后沉降变形规律和室内大型三轴流变试验结果,提出了堆石体长期变形流变模型.对建设在狭窄河谷中的九甸峡混凝土面板堆石坝进行了三维应力变形分析,考察了三维效应、堆石体流变等因素对大坝长期应力变形特性的影响.结果表明,狭窄河谷岸坡对坝体存在拱效应,减小坝体应力,同时,由于右岸坡度缓于左岸,右岸侧坝体较左岸侧存在更大的朝向河谷中心的位移.拱效应也阻碍了面板的弯曲和沉降变形,使靠近岸坡的面板接缝拉开和错动,并可能导致河床段面板中上部发生挤压破坏.坝体流变变形增大了面板挤压破坏的可能性.库水推力导致面板在挠曲的同时发生顺岸坡向拉伸,坝体的后期流变变形则可减小或改变面板的拉伸状态.     

堆石料填筑标准对狭窄河谷面板堆石坝应力变形的影响研究

为研究堆石料填筑标准对于狭窄河谷高面板堆石坝应力变形的影响规律,本文运用三维有限元法,以某高面板堆石坝工程为例,进行了堆石料不同填筑标准下的大坝应力变形特性的对比研究。结果表明:随着堆石料填筑标准的提高,坝体和面板的应力变形均基本呈现单调递减的变化规律,且堆石料填筑标准对坝体和面板应力变形的影响存在一个明显的"拐点",如本文工程实例的主堆石料干密度影响"拐点"为2.16 g/cm3。因此,通过提高堆石料填筑标准,可以明显改善狭窄河谷中高面板堆石坝的应力变形状况,但应注意堆石料填筑标准对大坝应力变形的影响存在"拐点"这一特性。     

面板堆石坝应力变形特性有限元分析

为研究面板堆石坝的应力变形特性,采用Mohr-Coulomb强度准则,利用ABAQUS建立有限元模型,分别从坝体位移、坝体应力、面板应力3方面进行分析研究,得出在运行期内相关荷载作用下坝体的应力变形特性,为大坝的实际运行提供理论依据。     

狭窄河谷陡边坡高面板堆石坝应力变形研究

目前堆石坝有限元应力应变计算大多采用固支模拟岸坡处堆石与岸坡的连接。对于狭窄河谷陡边坡地区面板堆石坝,堆石可能沿岸坡面将发生滑移,此时采用固支模拟与实际情况不符。为研究狭窄河谷陡边坡对面板堆石坝应力变形影响,选用无厚度的goodman单元模拟狭窄河谷中陡边坡边界与堆石的接触面,并与将岸坡处堆石的结点按固支模拟的常规方法的成果相比较。计算结果表明：2种情况下堆石体变形及应力分布规律大体一致,但是采用固支处理时变形值相对较小;采用固支时,河床段面板底部拉应力偏大,与实际情况不符,考虑摩擦接触后,堆石能够沿着岸坡滑动,该部位应力较为均匀,拱效应相对降低,蓄水后岸坡处面板在受静水压力作用,有较小的压应力,符合实际情况。     

高面板堆石坝混凝土面板温度及干缩应力研究

本重点探讨面板堆石坝在施工期及运行期面板混凝土受来自坝体、面板自身的自重和外界水压、温度、寒潮及干缩等荷载作用下的变形性能及应力状态。研究结果表明：温度应力是引起面板堆石坝混凝土面板裂缝的主要因素之一。     

河谷形状对面板堆石坝变形特性的影响研究

摘要：给出了新的河谷形状参数定义，采用河谷宽度系数 、河谷边坡陡缓系数 、河谷非对称系数 三个动态参数来描述河谷形状。研究了新给出的河谷形状参数对面板堆石坝变形特性的影响，研究表明：河谷地形对坝体存在约束作用，河谷宽度系数越小，河谷地形对坝体的约束作用越强；河谷地形对坝体的约束作用减小了面板的挠度，而堆石体内部存在的应力拱效应则增大了坝体的后期沉降量，两者的共同作用是导致窄河谷中面板产生裂缝的主要原因；河谷边坡陡缓系数不同，堆石体内部潜在剪切滑动面的位置不同，面板的重点防护范围不同；河谷非对称系数越大，大坝发生不均匀沉的范围越大，面板的扭曲变形越大。     

河谷形状对面板堆石坝变形特性的影响研究

给出了新的河谷形状参数定义,采用河谷宽度系数μ、河谷边坡陡缓系数δ、河谷非对称系数γ三个动态参数来描述河谷形状。研究了新给出的河谷形状参数对面板堆石坝变形特性的影响,研究表明:河谷地形对坝体存在约束作用,河谷宽度系数越小,河谷地形对坝体的约束作用越强;河谷地形对坝体的约束作用减小了面板的挠度,而堆石体内部存在的应力拱效应则增大了坝体的后期沉降量,两者的共同作用是导致窄河谷中面板产生裂缝的主要原因;河谷边坡陡缓系数不同,堆石体内部潜在剪切滑动面的位置不同,面板的重点防护范围不同;河谷非对称系数越大,大坝发生不均匀沉降的范围越大,面板的扭曲变形越大。     

某混凝土面板堆石坝三维有限元应力变形分析

混凝土面板堆石坝最重要的组成部分是堆石体,堆石体的应力变形程度是影响工程稳定和安全的关键。对某水库面板堆石坝采用大型计算软件ADINA进行三维非线性有限元分析,模拟计算了竣工期坝体的3个典型断面的应力变形情况。结果表明,坝体的应力、位移分布规律较好,变形值都在允许范围内;断层只对坝基的应力分布形态有影响,对坝体的应力、变形影响较小。     

混凝土面板堆石坝分期施工,分期蓄水时面板变形及应力分析

面板堆石坝的设计，目前人有处于类经方法阶段，在许多领域还未能取得足够的认识，研究任务十分艰巨。本文着重对央板受力特性及分期施工、分期蓄水时，面板的变形及受力特点进行分析，指对高坝分期施工的必要性及如何防止面板裂缝的措施。     

深厚覆盖层中混凝土面板堆石坝防渗墙的变形研究

本采用离心模型试验研究新疆察汗乌苏砂砾石面板坝混凝土防渗墙的变形，试验中分别模拟了施工期、竣工期及蓄水期的坝体，并采用应变片和激光位移传感器对于40m砂卵砾石覆盖层中的防渗墙进行了观测。试验结果同时与数值模拟结果进行了比较。研究表明离心模拟试验可以较好地揭示防渗培在竣工期和蓄水期的变形特点，有助于验证数值分析结果并为设计和施工提供参考依据。     

新疆狭窄河谷混凝土面板堆石坝设计

新疆某狭窄河谷混凝土面板堆石坝,最大坝高106 m,坝长141.3 m,宽高比1.3,坝址区地处河流出山口峡谷河段,河床宽度8~16 m。为改善不良地形地质缺陷,本工程借鉴和吸收了国内外已建面板坝的成功经验,采用了高址墙、贴坡趾板、设置特殊碾压区等筑坝技术,并将上游围堰与混凝土面板堆石坝坝体相结合,取得了显著的经济效益。     

建造在狭窄河谷上的高混凝土面板堆石坝

介绍目前世界上几座建造在狭窄河谷上的高面板坝的运行情况。同时,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1．88的225m高的面板堆石坝的变形和应力计算分析,对狭窄河谷上建设高面板坝可能存在的问题进行了探讨。     

高寒狭窄河谷高面板堆石坝变形控制

建在高寒狭窄河谷中的高面板堆石坝,受地形对坝体拱效应影响,坝体变形具有梯度大、持续时间长等特点。针对坝址区冬季气温低、气温年变幅大、地形狭窄的不利因素,提出采取充分利用施工间歇期、控制坝体沉降速率、增加面板顶部厚度、增大挤压缝的宽度、改善止水结构、加强垫层料的设计等综合措施,控制坝体变形,保证坝体安全。     

面板堆石坝加高离心模型试验研究

汤浦水库东、西主坝为建于软基上的混凝土面板堆石坝,拟采用空心箱体和堆石体方案进行大坝加高,坝高、水位的增加会改变坝体、坝基、面板的应力和变形。采用土工离心模型试验技术研究不同方案下坝体、坝基、面板的应力和变形特性,探讨加高方案的可行性。东、西主坝现状坝体经15 a 的运行,大坝工作性态良好,整体稳定安全。东、西主坝空心箱体加高和东主坝堆石体加高后,坝体及坝基沉降、面板应力增量不大,且很快稳定,面板顺坡向应力大部分为压应力,坝顶附近可能出现很小的拉应力,均小于混凝土强度,上、下游坝坡稳定。西主坝堆石体加高后,坝体及坝基沉降、面板应力有一定的增大,面板顺坡向应力大部分为压应力,小于混凝土抗压强度,坝顶附近可能出现一定的拉应力,上、下游坝坡稳定。试验结果表明,2种加高方案均可行,但空心箱体加高方案优于堆石体加高方案。     

石头峡面板堆石坝应力变形分析

本文运用单元生死、荷载步、荷载子步的联合设置,采用分级加载来模拟面板堆石坝逐层填筑的施工过程,对青海省石头峡水电站面板堆石坝进行仿真模拟分析,得到了坝体在竣工期、一期蓄水期与运行期的应力变形特性。结果表明,坝体应力变形满足安全要求,对石头峡面板堆石坝的后期建设和坝体内部观测具有一定的参考价值。