丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理效果评价

目前拱坝贴厚加固处理大多采用经验方法,为解决拱坝贴厚加固工程的安全性和经济性问题,采用ANSYS有限元计算程序对丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理措施进行非线性有限元分析。选取新老混凝土结合处理的锚杆设置参数(锚杆直径、间距、锚杆埋入老混凝土的深度)及参数水平作为变量,以正交试验设计的思想来安排有限元试验方案,并选取新老混凝土结合面的开裂度作为评价指标。计算结果表明,加厚处理时新老混凝土用锚杆联结可以有效地减小结合面的开裂度,并给出了经济有效的锚杆设置方案。     

实体单元与梁单元数值分析的差异性剖析及应用

混凝土框架结构可用梁单元,也可用实体单元进行数值分析,但两种单元计算结果之间存在一定差异;文中用ANSYS中Solid单元和Beam单元对一个简单的框架进行应力或内力计算,指出两者之间计算差异的根源,并结合新颁布的DL/T 5057-2009《水工混凝土结构设计规范》论述怎样用Solid单元计算出的正应力和剪应力进行结构承载能力分析。     

高落差涵洞事故门井筒加固施工技术

头屯河水库涵洞闸井事故门井筒加固范围总高30m,井筒四周封闭,施工作业面狭窄,属高空作业,在原井筒井壁老混凝土上进行衬砌加固,施工难度很大。为保证施工安全和质量,设计了工作平台制作安装、升降机制作安装和脚手架搭设等方案,较好地解决了高空垂直施工作业问题;采取有效措施控制新老混凝土结合的质量问题,施工质量达到了优良标准,实现了加固目的。     

新疆大石峡水利枢纽工程导流洞混凝土衬砌拆模时间研究

大石峡水利枢纽工程导流洞长1 200 m、开挖断面12 m×18 m,施工工期安排20个月,受火工品供应影响,隧洞开挖工期滞后,混凝土衬砌工期紧张;为了加快混凝土衬砌的施工进度,同时确保大断面衬砌结构强度安全,合理确定混凝土拆模时间显得尤为重要。采用FLAC3D软件建立三维模型对大石峡导流洞混凝土衬砌施工工况进行计算和分析,结合混凝土立方体抗压试验强度随养护时间变化的关系,确定边顶拱衬砌混凝土合理的拆模时间。三维数值模拟计算和试验结果表明:衬砌混凝土的强度达到25%时,其结构的变形和应力均可满足施工期安全要求,确定现场混凝土拆模时间按24 h控制,拆模后混凝土无变形。拆模时间确定合理安全,施工进度可控。     

圆形有压引水隧洞预应力钢筋混凝土衬砌设计计算

对国内有压引水隧洞预应力钢筋混凝土衬砌的设计理论和设计计算方法进行了系统总结,着重介绍了对水工隧洞衬砌应力计算的有限单元方法.并以张掖黑河小孤山高压水道为例,对预应力混凝土衬砌进行了结构应力计算.     

新老混凝土缝面切向刚度早龄期发展规律

由于缺乏新老混凝土缝面早龄期力学性能发展规律的研究,一般认为大体积混凝土浇筑块间歇面强度与浇筑块相同,由此导致间歇面上下层新老混凝土相互约束偏大,从而使浇筑块内部的应力计算值偏大。设计了新老混凝土缝面早龄期剪切试验, 获取了需要的参数历时曲线,然后将该成果应用到实际混凝土坝工程的施工期温度场和应力场仿真计算。计算结果表明,在间歇面上设置缝面单元,并考虑其早龄期强度发展,可以相对合理地模拟约束情况,计算得到的浇筑块拉应力值相对较小,更符合实际情况。     

基于边值法和有限单元法的隧洞衬砌结构计算

边值法和有限单元法作为衬砌结构计算的2种主要方法,计算条件和计算结果存在差异。以某引水隧洞为例,首先采用边值法对衬砌结构进行受力分析,得到衬砌结构的应力和位移,之后建立了围岩与衬砌的有限元模型,考虑围岩与衬砌联合承载,采用流固耦合分析,模拟开挖释荷渗流作用下结构的受力变形。结果表明,2种方法计算的衬砌结构变形和内力的变化规律一致,采用有限单元法计算得到的内力值小于边值法;运行工况下,有限单元法计算的结构配筋量也小于边值法。     

丹江口大坝加高工程新老混凝土结合措施设计

新老混凝土结合是大坝加高工程的主要技术难题之一。丹江口水利枢纽作为南水北调中线工程的水源工程,其大坝加高工程新老混凝土结合措施的设计至关重要。目前国内尚无混凝土高坝加高的成熟经验和工程实例,参考国际上大坝加高和加固经验,结合丹江口工程的实际情况,提出了新老混凝土结合的结构措施和施工措施。为分析新老混凝土结合面的应力状态和结合措施的效果,进行了三维有限元仿真计算,对键槽方案、结合面锚筋布置方案和混凝土材料进行了比选。     

应用生长连接模型进行RCC结构温变效应分析

RCC结构为薄层碾压施工,各碾压层因龄期不同而存在材料属性差异,采用层合单元模拟施工仿真分析,能有效减少计算模型的节点和单元数。在层合单元的基础上,提出层合单元、连接层合单元以及生长单元等构成模拟RCC施工过程的生长连接模型。该模型在新老混凝土连接部位设置生长单元和连接层合单元,可以较好模拟新浇混凝土与老混凝土或岩石之间的单元连接问题,避免了网格重构的复杂处理和影响计算精度问题,采用生长连接模型对RCC结构温变效应分析,可以较好提高数值模拟的计算效率而不降低计算精度。     

生长单元在碾压混凝土结构仿真计算中的应用技巧

在碾压混凝土薄层碾压施工仿真分析中,为提高计算效率,通常采用包含多层材料的层合单元,其中生长单元是浇筑仓面逐渐生成层合单元的过渡形态。由于早期混凝土温度和弹性模量对龄期非常敏感,各碾压层混凝土的性能差异较大,因而采用常规双线性形函数描述生长单元会在有限元计算中产生误差。基于此,提出了生长单元的分段形函数方法,以解决因早期各层混凝土性能差异大而导致的计算精度不高的问题。此外,随着浇筑仓面的变化,生长单元的形状和参数应进行动态调整,本文提出了生长处理技术,包括散热边界的搜索与替换、新增层节点的初始值重置、新老混凝土的单元连接等。通过算例分析,验证了本文分段形函数方法对生长单元的计算精度有较大改善,生长处理技术提高了生长单元的应用范围,可供相关研究参考。