龙羊峡拱坝垂直位移变化规律

通过对龙羊峡拱坝垂直位移监测资料进行分析，总结其沉降变形的时间变化规律和空间分布规律，进一步 研究水压和温度等因素对龙羊峡坝体沉降变形的作用机理，并对变形中存在的一些特殊现象进行解释。研究表 明：水压和温度对龙羊峡拱坝不同高程的变形影响不同，导致坝体不同高程的垂直位移变化存在“相位差”；坝体 部分测点垂直位移有一定的持续变形趋势；2018 年以来的高水位运行期间，坝体各部位垂直位移测值变化趋势改 变；坝基扬压力对 7 号坝段坝基垂直位移影响较大；坝体高高程部位近右岸坝段的垂直变形规律与同高程其他坝 段垂直变形规律相反。     

龙羊峡重力拱坝运行期变形与应力反演分析

基于龙羊峡重力拱坝实测数据,建立拱坝-地基有限元模型,进行了反演分析,确定了合理的温度分布函数的参数,以及坝体与基岩材料弹性模量。采用反演得到的有限元模型计算了龙羊峡重力拱坝运行期温度场分布及坝体变形与应力分布。结果表明,龙羊峡重力拱坝坝体中心温度常年几乎没有变化,坝面区域温度变化受外界影响较大;坝体混凝土弹性模量相比于设计试验值大,提升约25%;应力状态方面,坝体整体受压,冬季由于气温较低,坝面区域存在小范围拉应力区,拉应力水平较小,不影响工程安全运行。     

天堂山拱坝运行期变形监测数据分析

根据天堂山拱坝运行期的变形监测数据,分析了天堂山拱坝运行期坝体和左岸坝肩的变形情况。变形监测成果表明,拱坝坝体水平位移变形与库水位相关性较强,坝体沉降变形较小,左岸坝肩F18断层带运行期向下游位移略有增加,后期需加强监测。     

温度及水位变化对砌石拱坝应力位移影响分析

荷载作用条件下拱坝受力计算及应力位移分析是其结构设计的重要依据。基于双曲拱坝抵抗荷载作用形式主要有拱作用与梁作用,该文以乌溪水库砌石拱坝为例,采用内置拱梁分载计算理论的ADAO程序探究温度升降及库水位变化对砌石拱坝超静定结构应力、坝身径向及切向位移的影响。数据分析结果表明,死水位与校核洪水位时坝体大小主应力存在显著差异。与设计正常温降相比,设计正常温升对拱坝上游面小主应力影响不显著,增大了下游面中下部小主应力,降低了上下游面拱冠大主应力。砌石拱坝顶拱位移较其余部位显著,向下游位移显著大于上游,切向位移左右侧近似相同。坝体下部靠近基岩位置拉压应力显著大于中心侧。与变形相比,各工况下拱坝应力变化幅度更大,建议采用拱梁分载计算理论分析坝体荷载效应时,应更多关注其应力变化及分布。     

二滩拱坝运行期坝体水平位移分析

拱坝径向水平位移呈现"库水位升高或温降,坝体向下游位移,反之向上游位移"的变化规律;同时表现出"靠拱冠越近,位移越大"、"高程越高,位移越大"、"左岸大于右岸"的分布特点;定量分析成果表明,水压荷载是影响径向水平位移的主要因素,时效作用次之,温度位移相对较小。并且,呈现"库水位升高或温降,坝体向两岸位移,反之向河床回弹"的变化规律;同时表现出"左右1/4拱处位移较大,拱冠和拱端位移较小"、"高程越高,位移越大"的分布特点。     

基于实测垂线资料的山口岩大坝变形分析

建筑物除需要进行垂直位移观测和水平位移观测外,还需要进行挠度观测,这对混凝土大坝,特别是双曲拱坝尤为重要.所谓挠度观测就是指建筑物垂直断面内各个高程点相对于底部基点的水平位移变化,垂线就是一种观测挠度的简便有效手段.垂线监测作为大坝变形监测的重要手段,一直以来都是大坝变形安全资料分析、评价的关键项目.垂线监测主要以正、倒垂线法实现坝体水平位移监测.本文以山口岩碾压混凝土双曲拱坝近4年来垂线实测资料为基础,初步讨论和评价坝体水平位移变化规律及坝体稳定性,环境量、库水位的变化直接影响着坝体水平位移的变化.通过对实测垂线监测数据的分析,认为山口岩大坝处于稳定变化态势.     

务川沙坝变形监测回归分析

根据沙坝水电站的工程概况及大坝变形监测项目布置,对其下闸蓄水初期和运行期的变形监测资料进行整理,研究该拱坝的变形规律,并按照多元回归分析方法对大坝正倒垂线的位移变形趋势进行模拟,得到位移变形的回归方程以及水压、温度和时效因子对坝体变形的影响规律。结果表明:所得回归方程与实测曲线拟合良好,复相关系数较大,残差较小;拱坝变形主要受水位变化影响;温度位移分量在坝体变形中所占比例最大,即变形量主要受温度因子分量影响;时效变化对坝体变形的影响逐渐趋于平稳;在水压、温度、时效因子的作用下,该拱坝变形正常,符合一般规律。所建立的模型能有效模拟拱坝的变形规律,为拱坝的运行管理提供依据。     

凤滩空腹重力拱坝变形的时空模型

凤滩大坝为混凝土空腹重力拱坝,变形性态有其特殊性。本文利用位移时空监测模型的基本原理,建立了凤滩空腹重力拱坝的挠曲线模型,并应用其分析了坝体径向位移的变形规律,取得了令人满意的效果。     

龙羊峡拱坝超深强透水贯穿性断层渗流特性及其影响研究

龙羊峡水电站右岸坝基超深强透水贯穿性F120断层和A2岩脉(以下简称F120+A2断层)延伸至基础底部深达数公里,贯穿坝体的上下游,透水性强。为了研究库水位达到正常蓄水位或高水位作用时间较长时,F120+A2断层部位岩体渗流特性,评价对大坝安全的影响程度,黄河公司结合龙羊峡重力拱坝工程,利用大坝原型监测资料和理论分析方法,建立了拱坝超深强透水贯穿性断层岩体的蠕变分析模型及其数值模拟方法,对拱坝超深强透水贯穿性断层渗流性态进行了全面深入的分析。结果表明,龙羊峡大坝右岸坝基F120+A2断层渗流和变形性态变化尚属正常,其变化对大坝的工作性态尚未有明显的影响,就目前F120+A2断层的工作状态,尚不需要采取进一步加固处理。     

基于ANSYS的深覆盖层混凝土面板堆石坝应力变形分析

为研究深覆盖层上的混凝土面板堆石坝应力变形特性,以察汗乌苏混凝土面板堆石坝为例,对堆石体采用Duncan Chang E-B本构模型,基于ANSYS软件使用有限元法对大坝进行模拟分析,得到坝体及混凝土面板在3种工况下的应力及位移分布结果。计算结果表明,随库水位增加,坝体大主应力逐渐增大而小主应力逐渐减小; 3种工况下在X向上游坝体发生逆流向横向位移且随库水位增加而减小,下游坝体发生顺流向横向位移且随库水位增加而增大,在Y向坝体均只发生向下的位移变形,随库水位增加变化不大;竣工后面板大主应力主要为压应力且随库水位增加而增大;竣工后面板由于发生横向变形而出现鼓起脱空现象,随库水位增加至正常蓄水位脱空现象逐渐消失,在Y向面板均只发生向下位移变形且随库水位增加而增大。     

锦屏一级水电站运行期垂线监测成果分析

通过对锦屏一级水电站运行期历年蓄水、水位下降、高水位运行过程中大坝径向位移变形进行比较分析,掌握大坝变形分布特征及变化发展规律。通过分析历年垂线数据认为,大坝径向位移与库水位变化具有良好的相关性,大坝径向位移变形除与库水位相关外,还与水位变化时间、水位变化速率、变形滞后性等因素相关,根据这些相关因子可建立后期大坝运行期间变形预测模型。     

某碾压混凝土坝7号坝段异常水平位移原因分析

以某碾压混凝土坝7号坝段异常变形作为分析实例,根据坝体实测温度场,采用有限元法计算坝体温度变化对大坝水平位移的影响,采用混合模型法反演坝体弹性模量。分析结果表明,水位变化对7号坝段水平位移影响幅度在合理范围内,由于坝体温度场受气温影响小,温度分量占比较小,导致库水位分量占比相对较大,因此水平位移表现为与库水位相关性明显;考虑坝体温降及测值突变影响,坝体不存在明显趋势性位移;坝基趋势性位移主要发生在蓄水过程中,正常运行以来坝基向下游变形仅1 mm左右,不影响大坝安全运行。该结论为大坝安全性评价提供了可靠依据。     

小浪底水库库水位与土石坝变形分析

通过研究小浪底水库在调水调沙期间的运用方式,揭示了其库水位与土石坝变形的一般规律:土石坝顺水流方向水平位移变化与时效和库水位变化关系密切,土体固结是沉降的主导因素。调水调沙期间,大坝顺水流方向水平位移的时效作用改变,水位快速下降时,坝顶及上游坝坡、下游坝坡各监测点明显向上游移动;水位快速上升时,各监测点明显向下游移动;库水位变化时,坝体垂直位移的时效作用改变,沉降速率加快。     

对东风大坝低温高水位运行工况的探讨

2007年1月到3月上旬,东风水电站库水位一直维持在960 m以上,在该时段内,坝体温度处于一个低温期.因此在高水位、低温度的环境作用下,坝体水平位移尤其是径向位移比常年同期偏大,个别测点的位移值超过历史值.本文通过对上述情况的简述,用观测数据来说明低温高水位的运行工况以及时效因素对大坝结构安全造成的影响,这有利于对今后运行期大坝变形监测的掌握.     

石门拱坝坝顶水平位移观测资料分析

对混凝土坝来说，影响大坝变形的主要因素有水位、气温、坝体混凝土温度和时效等。本文对石门拱坝７号、９号、１１号坝段实测位移资料进行了分析，讨论了坝顶水平位移的变化规律以及水位和气温对坝顶水平位移的影响。     

混凝土拱坝多测点确定性位移监控模型研究

混凝土拱坝对温度变化十分敏感,在建立混凝土拱坝位移监控模型时,温度分量的确定一直是建模的重点和难点。目前很多拱坝坝体温度监测资料不完整,很难用来确定坝体的温度场和变温场。本文提出当拱坝内部温度监测资料较少时,采用朱伯芳法估算库水水温,以气温和水温确定大坝的温度边界,用有限元方法计算大坝的温度场和位移场,进而建立监控模型。以清江隔河岩重力拱坝为例,建立了一维多测点确定性位移监控模型,取得了较好的效果。     

石门拱坝坝顶水平位移观测资料分析

对混凝土坝来说，影响大坝变形的主要因素有水位、气温、坝体混凝土温度和时效等。本文对石门拱坝７号、９号、１１号坝段实测位移资料进行了分析，讨论了坝顶水平位移的变化规律以及水位和气温对坝顶水平位移的影响。     

旭龙水电站库区格亚顶堆积体变形及稳定性分析

为了分析库水位变化对坡体变形及稳定性的影响，以金沙江上游旭龙水电站库区中的格亚顶堆积体为例，利用GeoStudio软件对库水作用下的坡体进行渗流、应力-应变、稳定性数值模拟计算，预测在库水作用下坡体的变形及稳定性变化规律。结果表明：(1)在库水位上升过程中，地下水位线有向坡内弯折下凹的趋势并明显滞后于库水位，应力和位移随库水位上升变化明显，稳定性系数持续增加；(2)在库水位维持不变过程中，地下水位线随库水位维持时间逐渐趋于平缓并有局部重合现象，应力和位移在一定范围内波动变化较小，稳定性系数在不同水位维持一定时间后都出现明显变化；(3)库水位下降过程中，浸润线下降幅度随时间逐渐减小，应力和位移相对于水位上升阶段变化较小，稳定性系数则持续减小。根据稳定性系数变化规律，结合数值计算获取的位移曲线，通过累加法处理得到累积位移曲线并计算单位时间的切线角，利用切线角预警判据对该水库蓄水运行后的变形阶段进行判别，格亚顶堆积体在水库运行初期的变形阶段为初加速变形阶段。     

基于原型监测和数值仿真试验的小湾特高拱坝坝基岩体变形特性分析

针对小湾特高拱坝施工期及首次蓄水期坝基岩体变形的"疑点"和"焦点"问题,通过集成和整合综合过程线对比分析、数学建模分析、数值仿真试验、理论演绎、数理统计分析等定性和定量分析手段,形成了一套变形分析和状态评估的方法。分析发现,坝踵基岩水平位移并非库水位的单调函数,存在拐点水位,主要由于库水的重力和推力两种不同作用效应引起。坝踵基岩垂直变形发展可分为卸荷回弹、压缩和抬升三个阶段,坝趾可分为卸荷回弹、自重压缩和坝体转动压缩三个阶段。水压是影响坝基岩体变形的主要因素,变形时效分量逐渐趋于收敛。综合分析认为,大坝经受了1 218m高库水位作用的考验,坝基岩体变形发展基本能与施工及蓄水过程相对应,变形规律总体正常,不会对大坝安全造成重大威胁。     

分叉型库盘变形及对特高拱坝变形性态的影响

由弹性理论推导了特高拱坝在库水压力作用下引起的库岸边坡表面横河向水平位移计算公式;利用有限元数值仿真方法模拟了分叉河道的库盘库型,开展了库型因子对库盘基岩和大坝变形的敏感性分析。理论分析和数值计算结果表明:库水位和岸坡坡角是谷幅收缩的主要影响因素,河道分叉处到坝前距离和库水位是影响库盘变形和坝体变形的显著因素;随着高程增加,库水面以下横河向岸坡变形先向两岸方向增大,然后一直减小,直至转向河谷方向,而库水面以上岸坡一直向河谷方向变形。