高碾压混凝土重力坝的失稳破坏机理和极限承载能力分析

针对碾压混凝土坝的结构和施工特点，采用弹塑性有限元和不等比例降材料强度参数的方法，对高碾压混凝土重力坝的渐进破坏过程、破坏机理和极限承载能力进行了分析计算，结果表明，大坝的破坏失稳表现为沿RCC层面（包括建基面）的剪切滑移，或表现为从坝体下部下游侧RCC本体开始的大面积压剪屈服为主的与沿RCC层面剪切滑移的组合，它取决于大坝的断面形态和RCC层面与块体材料强度的组合情况。因此，在研究评价大坝的稳定安全程度时，除核算沿关键层面（或建基面）的抗滑稳定性外，还应考虑坝践区块体的抗压剪能力。用不等比例降材料强度参数的方法提示了碾压混凝土坝的破坏规律，且结果合理，符合实际。     

某碾压混凝土重力坝层面抗滑稳定分析

碾压混凝土坝的水平层面是影响碾压混凝土坝强度、稳定和渗流的关键部位.针对某运行期坝体渗透压力较大的碾压混凝土重力坝,结合坝体渗透压力实测值,采用材料力学法和现行业规范NB/T 35026-2014《混凝土重力坝设计规范》对坝体层面抗滑稳定进行复核.计算结果表明,对于坝高较小的碾压混凝土坝,坝体层面渗压对坝体层面抗滑稳定...     

用厂坝连接解决大坝深层抗滑稳定问题

本文以万家寨水电站为背景，研究了不同厂坝连接方式对坝体和厂房的应力、变形及深层抗滑稳定性的影响。研究结果表明，考虑混凝土重力坝与坝后式厂房的相互作用后，可以提高大坝抗滑稳定性，改善坝体应力状态，并能减小由于下游尾水过高引起厂房向上游的变形。     

基于强度折减法的复杂地基重力坝抗滑稳定分析

以某水电工程重力坝为例,基于有限元强度折减法,建立了含有2条裂隙的重力坝二维有限元模型,并以下游坝趾点位移突变作为大坝失稳判别指标,分别对校核水位、设计水位和正常蓄水位3种工况下重力坝的稳定性进行计算分析.结果表明:校核水位下大坝安全系数最低,仅为1.8,设计水位和正常蓄水位分别为2.4和3.0,上游水位越高,大坝稳定性越低;大坝稳定性受下游裂隙2影响最大,危险滑裂面沿着上游坝踵和下游坝趾裂隙分布,应加强对裂隙2的加固处理.对于类似包含复杂地基的重力坝抗滑稳定分析,建议采用有限元强度折减法进行计算.     

龙滩高坝碾压混凝土的层间抗剪强度参数

龙滩工程碾压混凝土重力坝，最大坝高２１６．５ｍ，当大体积持原重力坝断面尺寸前提下，要求碾压混凝土浇筑层面有较高的抗剪强度，根据现有工程经验和库仑抗剪理论，采用富胶凝材料ＲＣＣ技术，经大规模现场试验和较大尺寸原位抗剪试验，获得可靠的试验成果，为龙滩高ＲＣＣ坝的设计提供了依据。     

资料

福建坑口水电站的拦河重力坝是我国第一座碾压混凝土坝。坝高56.8m,坝顶长122.5m,其中溢流段长37m。坝顶宽6.0m,上游面铅直,下游面坡度0.75。溢流面采用200号常态混凝土,最小厚度1.2m;坝基和两岸山坡铺筑150号常态混凝土,最小厚度为1.0m;坝体内部采用100号三级配碾压混凝土。大坝混凝土总量为6.0万m~3,其中碾压混凝土为4.2万m~3,后者占总量的70％。 坑口碾压混凝土坝具有几个特点。第一,它采用整体式,不分缝,薄层、短间隔、尽可能连续浇筑施工。初步估算,其抗滑安全度较之设缝可提高约60％。第二,它不像某些坝,如柳溪坝,采用低胶低掺;     

通仓浇筑常态混凝土和碾压混凝土重力坝的劈头裂缝和底孔超冷问题

不少重力坝在上游面产生了几十米深的严重劈头裂缝，首次指出这与通仓浇筑有密切关系，由于坝内没有纵缝，因而没有接缝灌浆前的二期水管冷却，水库蓄水时，坝内温度仍然很高，而水温较低，产生了较大的内外温差，使得在施工过程中上游面已出现的表面裂缝扩展成为深层劈头裂缝。目前，碾压混凝土重力坝的高度不大，似乎还没有报导过严重劈头裂缝，但碾压混凝土重力坝也是通仓浇筑的，没有二期水管冷却，今后随着坝高的增加，对碾压混凝土重力坝产生劈头裂缝的问题也应给予重视．对于通仓浇筑的常态混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝，由于基础约束区域扩大，底孔超冷可能产生巨大的温度应力，并引起严重裂缝．为了防止裂缝，需要采取严格的温度控制措施．针对三峡大坝通仓浇筑方案，进行了详细的计算分析，计算结果证实了上述判断．     

上游坝坡对混凝土重力坝水下接触爆炸毁伤的影响

混凝土重力坝上游面可细分为铅直面、斜面或折面，采用不同的上游坝坡设计其抗爆性能存在较大的差异。通过建立考虑初始应力场和高应变率效应的混凝土重力坝水下接触爆炸全耦合模型，研究了水下接触爆炸荷载作用下混凝土重力坝的毁伤发展过程和破坏模式，对比分析了不同上游坝坡比下混凝土重力坝的水下爆炸毁伤形态及动力响应特性，探讨了不同上游坝面坡度对混凝土重力坝抗爆性能的影响。结果表明：混凝土重力坝上游坡度对大坝抗爆性能具有重要的影响，混凝土重力坝上游面采用斜面设计时可以有效减少坝踵部位的破坏，减小坝踵处的开裂破坏长度，小幅减小上游坝面的破坏深度和冲切破坏角度，提高大坝的整体抗爆性能。研究成果可为混凝土重力坝抗爆防护设计提供参考。     

高坝碾压混凝土凹凸层缝法筑坝的设想

高坝碾压混凝土的施工缝面很可能是抗滑稳定安全的控制因素，为改善碾压混凝土坝这一成层材料结构体的特性，提出在碾压混凝土振碾密实后再采用接地部位为凹凸齿形的振动施工机械将碾压混凝土的平直层面压制成如三角形、梯形、波浪形等齿型层面，从而在上下层之间形成凹凸层缝的设想。理论分析认为这一施工技术驿提高碾压混凝土层缝的抗剪强度效果显著。     

应用遗传算法搜索碾压混凝土坝滑动面的研究

通过对高碾压混凝土坝进行有限元仿真分析得到坝体应力场,将坝体抗滑稳定安全系数与遗传算法的适应度函数相联系,利用遗传算法搜索不同层面力学参数下的临界滑动面,得到碾压混凝土坝滑动面形状随抗剪强度指标的变化规律以及地震动超载对滑动面形状的影响。结果表明,当抗剪断参数较小时,坝体的破坏趋近于层面剪切破坏,随抗剪断参数的增大,滑动面形状接近于常态混凝土坝的滑动面。     

基于不同有限元模型的RCC大坝层面抗滑稳定分析

对于重力坝的抗滑稳定分析,根据现行规范中的分项系数法,给出了一种可用于有限元计算的安全系数表达式.在此基础上,结合具体的工程实例,分别用结构面循环加载本构模型和Cohesive单元对碾压混凝土大坝层面的力学性质进行模拟.结果表明,基于两种有限元模型所得的结果大致相当,说明两种模型都可以较好地模拟层面的力学性质.     

某水电站碾压混凝土坝三维非线性有限元分析

针对厂坝联合、横缝灌浆和高地震烈度等特殊工程背景,采用三维非线性有限元方法,对某水电站碾压混凝土坝进行了应力变形分析和抗滑稳定分析。并采用超载法得出了大坝整体抗滑稳定安全系数。分析计算结果认为,各个工况下的应力变形的大小和分布规律基本合理,其抗滑稳定性总体上是有保证的。厂坝联合和横缝灌浆可以显著提高坝体整体的抗变形能力以及抗滑稳定性,提高坝体的整体抗震性能。     

棉花滩碾压混凝土重力坝设计

棉花滩碾压混凝土重力坝最大坝高111m，坝顶长308．5m，共分为7个坝段，其中1、2坝段为左岸非溢流坝，3、4坝段为溢流坝，5、6、7坝段为右岸非溢流坝。设计中，坝基面及层面抗剪断值、各坝段基础抗滑稳定、非溢流坝体层面抗滑稳定安全系数符合规范要求；各坝段在各种基本荷载组合条件下，其应力分布是安全的；根据国内外工程实践，棉花滩大坝不设纵缝只设横缝，间距为33－64m；在防渗方面，采用二级配RCC防渗；同时，在施工中还采取了比较严格的温控措施，以保证RCCD的质量。     

剪应力互等定理在碾压混凝土重力坝应力计算中的应用

通过对碾压混凝土结构特性的分析和研究,在建立有限元等效模型的基础上,提出了求解碾压混凝土坝层间应力的方法,很方便地模拟坝体层面的连续、滑移以及开裂等工作状态.通过实际工程的计算,验证了此方法的实用性.     

高碾压混凝土坝层面稳定分析方法研究

碾压混凝土坝在结构上具有明显的成层状,水平层面是影响碾压混凝土坝强度、稳定和渗流的关键部位.随着碾压混凝土坝筑坝高度的增加,沿层面的抗滑稳定越来越受到重视.针对碾压混凝土坝的结构和施工等特点,详细分析了引起层面失稳破坏的各个影响因素,并对层面各种失稳破坏形式的判据做了分析研究,提出了采用等比例降参数强度储备和非线性有限元相结合的方法,对碾压混凝土重力坝的渐进破坏过程、破坏机理和极限承载能力进行了探讨和研究.     

基于可视化编程的混凝土重力坝深层抗滑稳定分析及影响因素探讨

由于坝基很少是完整的岩体,常常有若干条节理、裂隙或断层将坝基岩体切割成块,并形成连续的滑动通道。因此,对混凝土重力坝进行抗滑稳定计算就显得尤为重要。文章借助于VB计算机语言,编写了基于刚体极限平衡法的重力坝深层抗滑稳定计算可视化程序。运用该程序对混凝土重力坝工程挡水坝段进行了计算分析,得出坝基深层抗滑稳定安全系数。并运用ANSYS有限元分析软件进行有限元计算,将二者结果进行对比分析,来验证所编程序的可靠性。最后对影响坝基抗滑稳定因素进行敏感性分析,提出坝基加固措施。     

碾压混凝土重力坝层间应力研究

通过对碾压混凝土结构特性的分析和研究,在建立有限元等效模型的基础上,利用剪应力互等定理,分析了混凝土本体与软弱夹层之间接触面的应力状况,提出了求解层间应力的方法,很方便地模拟了坝体层面的连续、滑移以及开裂等工作状态,并通过实例验证了此方法的实用性。     

碾压混凝土坝渗流场分析的缝面渗流平面单元模拟法

针对碾压混凝土坝成层施工的结构特点及其渗流特 性，笔者在非均质各向异性等效连续体模型的基础上，提出可精细而又方便地模拟大坝中层 面、缝面和裂缝等渗流行为的缝面渗流平面单元模型。在没有增加计算网格结点的前提下， 不但能高效率地刻画出层面和缝面所带来的坝体强渗透各向异性的特点，而且又能极容易地 对那些局部零星分布的有强集中渗透能力的冷缝和裂缝等缝隙进行逐个细致地模拟，坝体的 渗流实际情况在数值模型中得到了甚为客观的展现，提高了大坝渗流场的计算分析精度，基 本上完整地解决了碾压混凝土坝的渗流建模问题。最后，较详细地进行了一个高102m的大坝 的算例分析。     

龙滩水电站碾压混凝土高重力坝可靠度研究

以龙滩水电站大坝为例，对碾压混凝土高重力坝可靠度进行了系统分析，采用ＪＣ法，三维随机限元法研究坝体坝基联合作用下的可能失效途径，得出大坝抗滑稳定最薄弱部位仍然在建基面上等若干有益的结论。