大岗山拱坝陡坡坝段并缝形式研究

大坝设计时,由于陡坡坝段体形相对较差,且受基岩及相邻坝段约束较强,若分缝形式不合理,将产生过大的局部拉应力,给坝体混凝土带来开裂风险。为改善陡坡坝段的应力状态,以大岗山拱坝为例,根据拱坝温度边界条件,采用有限单元法模拟混凝土浇筑过程,对陡坡坝段不同的分缝形式进行了应力仿真分析。结果表明,大岗山拱坝陡坡坝段采用斜缝的分缝形式是合适的,能有效改善坝体应力分布、减少应力集中、提高拱坝抗裂安全度。     

溪洛渡拱坝陡坡坝段施工期温度应力仿真分析

溪洛渡拱坝是拟建的世界上最高的混凝土拱坝之一,由于陡坡坝段在施工期与运行期的受力状态均比较复杂,存在较大面积的应力集中分布。为恰当地选择温控措施,缓解基础约束应力,本文选取了4号、25号坝段作为冬季与夏季施工的代表,进行三维有限元仿真计算,得到了不同浇筑时间、不同分层方法下陡坡坝段的温度与温度徐变应力分布规律,并进行了几种可行温控措施的敏感性分析,为陡坡坝段采取合适温控措施提供依据。     

东江双曲拱坝接缝灌浆的新工艺及其效果

一、概述东江混凝土双曲拱坝坝高157m,坝顶弧长438m,共分29个坝段及3个重力墩。大坝不设纵缝,只设28条横缝;横缝灌浆至坝顶高程294m。灌区高度8m,一个灌区最大面积不超过300m~2灌浆总面积约为62000m~2 拱坝接缝灌浆对于保证拱坝的整体受力及稳定具有非常重要的作用。因为双曲拱坝坝体单薄,坝内廊道少、尺寸小,缝面又为扭曲面,     

溪洛渡双曲拱坝接缝灌浆施工

溪洛渡大坝为混凝土双曲拱坝，采用“一刀切”形式的垂直平面分缝，将拱坝切分31个坝段，共30条横缝31层灌区。混凝土梯级降温方式设计形成合适温度梯度，接缝按自下而上分层，各层自中间向两岸逐步推进施工，确保横缝水泥结石充填饱满，使拱坝各独立坝块连成整体形成拱圈效应，更好地向两岸传递应力。     

白山拱坝接缝灌浆设计

一、概述白山重力拱坝共分39个坝段,每坝段之间为一横缝,坝体内在▽326m高程以下设一纵缝,1977年因施工渡汛的需要,在16~#～19~#坝段的▽292m高程以下,距上游坝面8m处,又设置了一临时纵缝。见图1。大坝接缝灌浆共分15个灌浆层,总计440个灌区,总工程量98311m~2,其中横缝378个灌区88322m~2(其中Ⅱ分块55人灌区,12926m~2)     

基于温度应力仿真的碾压混凝土拱坝诱导缝开裂分析研究

诱导缝作为碾压混凝土拱坝结构防裂措施,能否在坝体温度下降时率先开裂,以消散温度应力,是控制坝体温度裂缝的关键。应用大型有限元分析软件ANSYS,采用薄层实体接缝单元模拟诱导缝,考虑施工期至运行期全过程瞬态温度荷载,通过三维有限元温度应力仿真分析和诱导缝开裂情况分析对全部采用"诱导缝"分缝形式的某碾压混凝土拱坝进行可行性研究。结果表明:坝体高拉应力区设置的诱导缝,在做好缝端处理,消除诱导缝与地基接触部位应力集中的条件下,能够有效地释放坝体应力,保证坝体在温度荷载下的运行安全。仿真分析结果可为该碾压混凝土拱坝的温度控制、裂缝预测及其预防提供参考依据。     

试论拱坝的上滑稳定性问题

本文讨论拱坝沿倾斜坝基面上滑的稳定性分析问题。文中着重指出拱坝横缝间作用的摩擦抗力是保证上滑稳定的一个重要因素，并且首次提出岸坡坝段上滑与河床坝段上抬的综合失稳是平缓边坡上薄拱坝的一种很可能的破坏模式。     

单心双曲拱坝几何形体计算

一、引言双曲拱坝选型后,随后的设计常常遇到几何形体计算,比如:分缝计算、分块方量计算、开挖坐标计算、各高程拱的形体计算等等。这里的分缝分块计算,由于带有人为的因素,因此,存在一个合理的分缝方案的问题,我们结合某工程设计进行了初步分析,提出了取各高程拱中心线与顶拱径向线交点的连线为扭转轴(广义意义下)而形成径向缝的方案,显然,双曲拱坝形体计算不仅工作量大,而且很容易出错,为了提高设计质量,加快设计进度,我们结合工程设计编制了《单心双曲拱坝形体设计程序》,工程实践表明,100余米高的拱坝,只要算1个小时,就可以把分19个坝段横向缝、分块方量、开挖坐标及各     

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。     

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。     

混凝土坝廊道真实应力影响因素分析

为了进行混凝土坝设计施工阶段廊道应力的计算,避免廊道裂缝的产生,应用SAPTIS程序对施工期廊道在不同影响因素下的应力进行计算,包括不同基础约束情况、环境气温情况、不同坝体冷却方式。结果表明,陡坡坝段的廊道应力远大于河床坝段的应力,地基弹模的改变对于陡坡廊道和河床廊道的应力影响程度基本相同;环境气温对于廊道应力有较大的影响,环境温度越高,廊道应力越小;在降温温差相同情况下,不同降温过程对二冷末廊道最大应力没有影响,仅影响局部应力发展过程,降温越早,相应的应力越大。     

复杂地形对面板坝面板应力和变形的影响分析

某混凝土面板堆石坝坝高144m．河谷地形复杂。采用三维非线性有限元法,建立了坝体和坝基的三维有限元模型．模拟了大坝填筑施工过程和水库蓄水过程．分析了运行期面板的应力变形及周边缝的变位特性,研究了复杂地形条件对该坝面板应力和变形的影响。计算表明：该混凝土面板堆石坝的面板应力受地形的影响较大,与坝体断面几何形态密切相关。左岸次堆石区变形大．面板应力较大,而右岸岩体的支撑作用显著,面板应力较小。右岸陡坡处及左右岸变坡处周边缝的变形较大。     

三里坪大坝碾压混凝土温控及分缝研究

为了掌握三里坪大坝施工期及蓄水过程中坝体温度场和应力场分布情况,判断大坝安全性状,并为制定大坝温控措施及分缝方案提供依据,运用有限元方法进行仿真计算;结合大坝混凝土分区及分缝与浇筑方案以及温控标准,介绍了应力仿真计算成果,分析了可能出现的工程问题及相应的防范措施。其分析计算成果验证了所采取温控措施及分缝方案的合理性。     

混凝土高拱坝施工期温控防裂仿真研究

混凝土高拱坝封拱和蓄水是一个持续时间较长的动态交替过程。浇筑方案对坝体施工期温度场和温度应力有着重要的影响。采用三维有限元法对小湾混凝土高拱坝22号坝段两种浇筑方案的施工期温度场及温度应力进行了全过程仿真分析,得到了高拱坝温度场及温度应力变化的一般规律．提出了减小二期冷却结束时温度应力的措施。仿真计算中考虑了坝体混凝土材料的热力学性能、浇筑过程、水管冷却、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对混凝土高拱坝的温控防裂设计有参考价值。     

基于COMSOL Multiphysics的重力坝渗流场与应力场耦合分析

借助COMSOL Multiphysics软件强大建模与计算功能,建立混凝土重力坝断面二维渗流场与应力场耦合模型,选择结构力学模块和描述流体流动的Richards方程模块,利用出渗面混合边界求解方法确定渗流自由面,以此研究正常蓄水情况下渗流场和应力场耦合作用的影响,并与不考虑耦合作用进行对比。结果表明:(1)考虑与不考虑耦合作用时的渗流场、应力场与位移场分布规律基本一致,但耦合作用对混凝土重力坝渗流场、应力场与位移有较明显的影响;(2)耦合作用使坝体浸润线位置稍微偏低,渗流场等势线偏向下游,坝基扬压力变大;(3)耦合作用使坝体总体应力增加,坝体上游拉应力与下游压应力增大,坝踵处的应力集中加剧。研究成果对混凝土重力坝设计具有参考价值。     

八一水库溃坝原因分析

八一水库是中型水库,由于新建泄洪涵洞与原土坝之间新填土体坝顶裂缝渗透破坏,于2004年1月溃决。破坏原因是新建泄洪涵洞处原土坝开挖断面狭窄,左侧边坡偏陡,涵洞外壁截渗环过密,环径大,新填坝体填筑速度快,上部质量低,完工后立即蓄水,新填土坝左侧不均匀沉降过大,坝顶出现横向裂缝,当库水位接近正常蓄水位时,渗流从下游坝坡较高处逸出,出口无反滤保护,坝顶裂缝渗流冲刷,导致溃坝。     

南水北调中线穿黄南岸黄土高边坡稳定性分析

采用静力有限元数值分析法计算了南水北调中线穿黄工程南岸连接段明渠黄土高边坡的变形场、应力场等,利用计算得到的应力水平值分析了边坡在各种工况下的稳定性,并按照"陡边坡、大平台和控制单级坡高"的思路对边坡进行了优化。优化设计方案静力有限元计算结果表明:优化设计方案具有减少开挖土方量,增强边坡稳定性,防止雨水冲刷边坡等优点,满足边坡安全要求。     

底孔坝段温度应力场仿真研究

针对坝身开孔后削弱了混凝土坝结构的整体性、孔口周围易产生应力集中并可能导致产生温度裂缝的问题,采用三维有限单元法对底孔坝段施工全过程进行温度应力场仿真研究,计算考虑了通水冷却、混凝土的水化热温升以及弹性模量等对底孔坝段温度和应力的影响,并对比分析了不同方案下坝体温度应力。结果表明:方案4(约束区Tp=18℃,非约束区Tp=22℃,通水冷却)在采取通水冷却和控制混凝土浇筑温度措施后,高程1 624.5~1 631.5 m范围内垫层常态混凝土最高温度为33.8℃,最大温度应力为1.50 MPa;高程1 626.5~1 646.5 m范围内碾压混凝土最高温度为26.8℃,最大温度应力为1.32 MPa;高程1 646.5~1 692.0 m范围内闸室以上常态混凝土最高温度为36.5℃,最大温度应力为1.45 MPa,从而坝段各区域的最高温度均小于允许最高温度,最大应力小于该工程的允许拉应力。研究成果为混凝土坝底孔坝段施工温度控制提供借鉴。     

河床式水电站厂房坝段温控措施研究

采用非线性有限元仿真分析方法,模拟水电站厂房坝段的实际工程情况,对厂房坝段施工期 及运行期温度场与应力场进行了仿真计算,分析了厂房坝段分块浇筑等措施的效果,结果表明:厂房 坝段顺河向分成4个浇筑块可大幅度降低最大温度应力值,通过合理设定不同浇筑块的施工次序,分 块浇筑措施可满足厂房坝段温控防裂要求。