水管冷却技术在大型渡槽防裂中的应用研究

针对大型渡槽施工期间常见裂缝问题,采用三维有限元仿真分析软件,以南水北调某大型渡槽为例,对混凝土浇筑全过程进行了模拟,分析了一期水管冷却效果,并对水管冷却的通水温度进行敏感性分析.计算结果表明,水管冷却具有良好的导热降温作用,不同的通水温度对混凝土温度降幅基本一致,在确保降温效果的同时可适当提高通水温度以降低水管附近混凝土的拉应力,同样能有效防止施工早期和后期其他部位出现温度裂缝,可供类似工程在施工期的温控措施借鉴.     

基于精细有限元的大体积砼水管冷却效果研究

基于精细有限元方法,结合实际工程的局部坝段模型,仿真分析了不同冷却方式对施工期水管的冷却效果,阐述了冷却过程中水管周围的混凝土温度场和应力场在时间及空间上的分布状态和变化规律,量化了水管附加温度应力.结果表明,对于施工时仓面较大的水工混凝土结构,应尽量采用通仓同步冷却来控制混凝土内部温度,避免在同一浇筑块中由于冷却方式各异而导致温度裂缝出现.     

大体积海上风机基础混凝土水管冷却温度场有限元分析

借助有限元计算软件MIDAS,建立中闽能源—湘电风能5 MW海上风机样机工程风机基础混凝土的水管冷却三维有限元模型,计算得到大体积风机基础高性能混凝土在有、无水管冷却情况下的温度场,对比分析水管冷却的效果,为设计和施工提供依据。     

高碾压混凝土重力坝通水冷却优化设计与工程实践

在归纳总结大体积碾压混凝土温控防裂技术要点的基础上,从放宽基础温差、增加间歇式中期冷却、施工期水管冷却五参数控制、冷却结束标准确定四个方面出发,阐述了高碾压混凝土重力坝通水冷却设计的优化方法。以官地水电站为例,对水管冷却方案做了改进,并基于跟踪监测数据与数值计算结果,实时调整设计参数。结果表明,官地水电站大坝混凝土的温控效果较好,各项应力指标满足蓄水安全要求,且整个施工期至运行初期未出现危害性的裂缝,为类似工程提供了借鉴。     

大型U型渡槽正常运行寒潮期仿真分析

针对跨流域调水工程中关键的裂缝问题,通过对南水北调中线湍河渡槽运行期寒潮工况和保温工况的计算分析,归纳了大型U型渡槽秋冬寒潮工况下温度场、温度应力分布规律及裂缝可能出现区域.结果表明,U型渡槽运行期遭遇寒潮可能导致边墙外侧和底板底面出现裂缝,建议应采取一定保温措施.     

考虑水管冷却及表面保温的闸墩施工期温度应力场仿真分析

鉴于施工期的混凝土内外温差及变形约束是闸墩产生温度裂缝的主要原因,基于温度应力场和水管冷却算法等基本理论,通过与施工现场的温度监测数据的对比分析,反演混凝土热学计算参数,利用三维有限元计算软件进行闸墩施工期考虑水管冷却的温度场及应力场仿真计算。结果表明,水管冷却温控效果良好,但混凝土表面因降温幅度较大而产生早期较大的拉应力,应进一步做好表面保温措施,降低混凝土内外温差。     

暴雨降温作用下大型U型渡槽运行期温度场分析

基于南水北调中线湍河渡槽在夏季暴雨降温工况下的仿真计算分析,初步探讨了渡槽暴雨降温时温度边界条件,并归纳了大型U型渡槽在该工况下温度场、温度应力分布规律及裂缝可能出现区域,对U型渡槽运行期的防裂有一定的参考价值.     

基于深度学习的渡槽裂缝类型判定方法

目前混凝土渡槽裂缝成因判定主要依靠专家人工评价,效率较低,而大多数自动化识别程序仅识别裂缝是否出现,并未进行裂缝特征提取及裂缝类型判定。因此,提出一种基于深度学习的渡槽裂缝类型判定方法,该方法通过图像识别提取图像中裂缝的产状、走向、长宽、数量等特征参数,并将提取到的参数与监测温度等数据相结合,采用机器学习模型判定裂缝类型。试验结果表明,裂缝宽度误差在0.02 mm以内,裂缝类型判断准确率达88.0%。     

混凝土水管冷却效果敏感性分析

针对冷却水管设计过程中为达到良好的冷却效果及经济效益,运用混凝土水管冷却的三维有限单元法对影响水管冷却效果的因素进行了量化分析,且结合已建工程应用经验推荐了几个主要控制性参数的适用取值.     

白鹤滩水电站导流洞衬砌混凝土温控限裂技术研究

温度裂缝严重影响水工衬砌结构的耐久性和安全性。白鹤滩水电站导流洞导流任务重、使用时间长、尾水段与尾水洞结合为永久结构。为限制温度裂缝,使用低热水泥、预冷混凝土、通水冷却、冬季挂帘等综合温控措施,使混凝土裂缝大幅减少。通过统计现场监测数据及裂缝特征,论证了温控措施的合理性,分析了裂缝的一般规律。利用有限元法分析裂缝影响因素的敏感性,结果表明,大量裂缝出现在冬季昼夜温差变化较大时;低温季节当气温变化幅度较小,选择自然入仓也能满足温控要求;断面尺寸越小、分仓长度越短、分期施工对限制混凝土裂缝有利;围岩越完整,约束作用越强,衬砌混凝土开裂风险越大。研究成果可为类似工程提供参考和借鉴。     

银盘水电站基础约束区混凝土高温浇筑温控措施与效果

大体积混凝土高温浇筑温控防裂是现代大体积混凝土结构设计、施工中十分重要的研究课题,对于保证大体积混凝土施工质量、加快施工进度等具有关键性作用。银盘水电站受截流时间推后及左岸边坡地质等因素制约,整个二期工程基础约束区混凝土全在高温季节施工。通过采取事前专题研究及技术咨询,过程采取原材料的优选、调整配合比、严格控制混凝土出机口温度和浇筑温度、个性化初期冷却通水等综合控制措施,成功攻克高温季节基础约束区混凝土浇筑的难关．取得了良好的效果,为高温季节水电站基础约束区大体积混凝土浇筑积累了宝贵经验。     

非常规体型大体积混凝土基础裂缝控制

非常规体型大体积混凝土基础浇筑后,水和水泥的用量是混凝土干缩裂缝的主要成因.根据性质主要包括干缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝和碳化收缩裂缝等.介绍了浙北变电站工程构架基础大体积混凝土施工工艺,叙述了从控制施工原材料和改进施工工艺入手,以科学配比和强化监测为主,通过采取重视混凝土基础浇筑、浇筑后精心养护、成型后准确测温三大措施,防止了大体积混凝土基础出现塑性收缩裂缝和温度裂缝的成功经验.     

聚丙烯纤维混凝土在西霞院反调节水库工程中的应用

在混凝土中掺入适量的聚丙烯微纤维,能改善混凝土的脆性破坏特征,减少混凝土的收缩裂缝,提高混凝土的韧性、抗冲耐磨性。还能提高混凝土的抗渗、抗冻等特性,是实现混凝土高性能化的很好途径。结合杜拉纤维混凝土在西霞院反调节水库工程中应用的实践,对纤维混凝土在水利工程建设当中的实际应用情况进行了阐述。     

珙县电厂取水泵房水下混凝土拱围堰温度应力仿真分析

针对珙县电厂取水泵房围堰工程地形狭窄、大型机械设备进入困难、水下施工干扰大等问题,提出了断面紧凑、抗冲性好、施工速度快的水下混凝土拱围堰施工方法,并采用有限元分析法对围堰温度场、应力场进行了仿真分析。分析结果表明拱围堰的温度、应力均满足要求;为避免堰体应力集中现象以利于结构安全,需选择合理的施工间歇期和分层水下浇筑方法。混凝土拱围堰在珙县电厂取水泵房的成功应用,可为同类工程提供借鉴。     

西藏楚松面板坝混凝土面板施工

楚松水库面板混凝土在高寒、干燥、温差较大的气候条件下施工,合理安排施工季节,严格控制混凝土的浇筑工艺和活水养护工作,是搞好混凝土质量,防止裂缝乃至大坝的长久安全运用的根本保证。     

抽水蓄能电站沥青混凝土防渗面板裂缝处理及防治措施

施工质量良好、致密的沥青混凝土防渗面板几乎是不漏水的,最易出现面板裂缝和缺陷的时期是蓄水初期,过快的水位上升或下降速率极易引起过大的基础层变形,从而导致面板出现裂缝.地质条件、水库的运行条件、不均匀沉降等均可造成沥青混凝土面板的裂缝,应根据工程的实际条件,并结合裂缝的产状及发展情况,对裂缝的成因进行综合判断,并采取相应的防治措施.沥青混凝土防渗面板的裂缝修补较为复杂,对工程的后期运行影响较大,因此修补措施应根据工程的实际特点及已建工程的裂缝修补经验综合制定.     

基于ABAQUS的陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热数值模拟分析

风机基础混凝土结构加固体的尺寸较大,浇筑过程中温度峰值较高、升温速度快,外表层散热迅速,极易产生收缩裂缝。利用ABAQUS二次开发平台,编制了从基础到加固体浇筑的全周期水化热温度与应力的数值模拟程序,计算结果表明,加固体表层的应力超过允许应力值的程度与实际裂缝情况较符合,可为陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热温度控制和收缩裂缝控制提供施工指导,对同类工程的优化加固设计方案和施工具有参考价值。     

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。     

大型泵站施工期温度场与应力场数值仿真分析

大型泵站的底板、墩墙、流道、楼板等构件尺寸大,施工时混凝土温度应力十分复杂,易引起开裂并影响结构的安全和使用。针对南水北调东线工程某大型泵站工程,研究了施工期混凝土仿真分析计算方法,建立了三维有限元施工仿真计算模型,对泵站结构施工期的温度场与温度应力场进行了仿真计算。结果表明,泵站底板和闸墩等构件温度应力较大,易出现开裂。据此提出了相应的温控防裂建议,为工程设计与施工提供了依据。     

银盘水电站预应力蜗壳结构设计

银盘水电站厂房蜗壳为梯形断面,进口尺寸和最大内水压力较高,混凝土防裂问题突出。依据传统设计思路,若设置钢衬会增加投资、加长工期;若采用常规混凝土结构则会增加配筋量、增大施工难度。经多方案经济技术对比及大量数值仿真分析,采用预应力混凝土蜗壳结构方案及开敞式止水等工程措施,解决了混凝土蜗壳的防渗限裂难题。银盘水电站蜗壳结构运行期监测结果表明,采用该设计方案的机组运行情况良好,研究结果可为同类工程蜗壳结构设计提供参考。