碾压混凝土拱坝诱导缝的非线性断裂研究

本文在总结国内外碾压混凝土拱坝诱导缝设置情况的基础上，提出了一种新的诱导缝形式，并结合这种诱导缝形式，利用等效断裂非线性分析方法研究了诱导缝结构分析模型，得到了一些参数对诱导缝典型结构开裂影响规律。最后，对碾压混凝土拱坝诱导缝的设置及其控制作用进行了计算分析研究，得到了一些有意义的结论和结果。以上的计算工作都是采用自编的基于非线性断裂力学中钝裂纹带模型和三线型拉应变软化曲线的结构分析程序ＲＣＣＳＡＰ进行的。     

碾压混凝土工拱坝非穿透型诱导缝断裂特性研究与分析

针对目前在碾压混凝土的断裂性能研究中对内设非穿透矩形裂缝的应力强度因子的计算，普遍采用的方法是将它简单地近似成椭圆形裂缝的形式进行计算的的特点，本文通过对非穿透矩形预留缝试件进行试验分析，对内设非穿透矩形裂缝的应力强度因子的计算公式进行了一定的修正，得到了更好的结果。     

碾压混凝土与石膏的断裂特性在拱坝模型开裂相似中的应用

针对四川沙牌拱坝三级配压混凝土试件与模型石膏材料试件进行了断裂试验研究,获得了两种材料的Ⅰ型断裂韧度KIC及荷载与加载点位移全过程曲线,建立了基于原、模型材料断裂韧度相似的拱坝结构模型开裂相似条件。     

碾压混凝土重力坝诱导缝施工期三维非线性开裂分析

基于三维瞬态有限元温度应力仿真分析的结果,采用混凝土分布裂缝模型,对大坝诱导缝的开裂及裂缝扩展进行了跟踪计算.计算结果表明,坝体的上游面诱导缝缝端应力强度因子局部超过混凝土的断裂韧度,诱导缝开裂发生,诱导缝的开裂明显地减小了坝段中部区域的拉应力,根据开裂分析结果,建议诱导缝的设置长度为4.5m.     

缝高比及尺寸对碾压混凝土失稳断裂的影响

采用尺寸分别为300 mm×300 mm×150 mm、400 mm×400 mm×150 mm和500 mm×500 mm×150 mm.缝高比均为0.4,以及尺寸为150 mm×150 mm×150 mm,缝高比分别为0.4、0.5和0.6的楔入劈拉试件进行研究,分析缝高比及尺寸对碾压混凝土断裂过程及断裂参数的影响,结果表明,与普通混凝土不同,碾压混凝土失稳断裂参数随缝高比的增大有一定程度增加;试件尺寸较大时(高度大于300mm),<水工混凝土断裂试验规程>(DL/T5332-2005)中的公式对碾压混凝土才具有较好的适用性,试件尺寸较小时,该公式计算值与试验数据偏差较大,需进一步寻找更合适的公式.     

碾压混凝土坝诱导缝研究进展

碾压混凝土坝诱导缝研究近年来发展较快,为了对其有一个全面地了解,对碾压混凝土坝诱导缝的研究状况从三个不同的方面进行了介绍,同时对诱导缝等效强度研究中存在的问题作了分析,并针对存在的问题讨论了诱导缝的一些研究方向。     

碾压混凝土断裂韧度尺寸效应的试验研究

进行了不同尺寸碾压混凝土三点弯曲试件的断裂试验。对实验结果进行分析,得到了碾压混凝土断裂韧度的尺寸效应规律。将碾压混凝土断裂韧度试验结果与已有的普通混凝土断裂韧度尺寸效应公式结合,通过对几种模型的计算结果的分析比较,得到了碾压混凝土所适用的断裂韧度尺寸效应公式。     

碾压混凝土高拱坝分缝形式研究

为解决碾压混凝土高拱坝设计的技术问题,结合沙牌工程,采用模型试验和三维非线性有限元计算方法,对碾压混凝土高拱坝不同分缝方案坝体结构的应力、变形及裂缝情况进行分析,从而确定分缝形式的合理性,为工程设计和施工提供参考依据。     

碾压混凝土拱坝破坏试验中诱导缝相似模拟研究

以沙牌碾压混凝土拱坝的模型试验为例，运用断裂力学理论，推导出了模型破坏试验中诱导缝模拟的相似条件，得出了在碾压混凝土拱坝破坏试验中，原型与模型拱坝要满足常规结构模型试验的相似关系，同时诱导缝模拟还要满足诱导缝开裂相似条件及诱导缝抗剪断强度相似条件的结论。     

层面对带裂纹碾压混凝土强度断裂参数影响

研究层面对带裂纹碾压混凝土强度和断裂参数的影响,发现层面存在使等效强度随削弱度增大递减.单缝和双缝的削弱度分别为0.1、0.2和0.3时,其等效强度分别降低了13.37%、37.44%、46.96%和16.52%、25.46%、19.99%,表明层面对等效强度影响随削弱度的增加而加大,层面对单缝的影响比其对双缝的影响大.由于层面存在,层面间隔4h,层面不作处理时,碾压混凝土断裂韧度降低了17.85%;层面间隔4h,层面处理方式为铺10mm的粉煤灰水泥砂浆时,断裂韧度降低5.67%.     

碾压混凝土(RCC)在不同水力梯度下渗透和溶蚀特性研究

通过试验获得了碾压混凝土在不同水力梯度下的渗透特性及溶蚀特性 ,结合孔结构测试结果 ,研究了影响碾压混凝土渗透溶蚀特性的因素 ,为解决碾压混凝土在高水力梯度下是否会造成渗透溶蚀破坏提供依据 .     

基于断裂力学理论的诱导缝开裂相似试验模拟

为了研究诱导缝在结构模型破坏试验中的开裂相似条件和试验模拟方法,进行了材料的断裂特性实验和力学理论推导。根据结构模型试验的相似性要求和诱导缝的工作原理,原型、模型材料须满足开裂特性和抗剪断强度相似的要求。通过材料的断裂特性试验,获得了考虑尺寸效应的碾压混凝土的断裂韧度值和石膏的断裂韧度与水膏比的关系曲线。在此基础上运用断裂力学理论,分析应力强度因子与断裂韧度之间的关系,推导出诱导缝的开裂特性相似条件和满足开裂条件的诱导缝模型尺寸。试验中选用包裹聚脂薄膜的铜片来模拟诱导缝,按f、c综合效应满足了抗剪断强度相似条件。从而在结构模型试验中实现了诱导缝的开裂相似模拟,并为研究含诱导缝拱坝的开裂和破坏机理提供了依据。     

Study on equivalent strength for crack directors of RCC arch dam based on size effect rule

The size effect rule of roller compacted concrete (RCC) fracture toughness was reached on the analysis of fracture toughness of RCC specimens, which have been done by project team. And then the rule was applied to the calculation formula of equivalent strength of crack director in the RCC arch dam, thus a simple and useful formula was reached. The study shows that the equivalent strength of crack directors increases with the increasing intensity of concrete, but the surplus rate of strength of crack directors section decreases with the increasing intensity of concrete and the distance between centers of adjacent crack directors, and that bilateral interval crack directors are more efficient in weakening the strength of section than unidirectional interval crack directors in the case of the same distance between adjacent crack director centers. A good design for crack directors of RCC arch dam is proposed via the rule.     

碾压混凝土在温度应力联合作用下的损伤准则

目的为了确定碾压混凝土在温度应力联合作用下的损伤准则.方法基于最小耗能原理,针对碾压混凝土是一种耗散型材料,认为在其损伤过程中,伴随着能量的耗散,且损伤将总是在相应给定条件(损伤准则)的约束下,以其最容易发生损伤的方式发生和进行,同时假设碾压混凝土仅存在热耗散和损伤耗散,而忽略由内变量和湿度等其他因素所造成的耗散,建立了能反映碾压混凝土横观各向同性性质,在温度应力联合作用下的损伤准则.结果碾压混凝土热耗散和损伤耗散累积到一定程度时,损伤破坏就会发生,且随着热流密度矢量和温度梯度增大,碾压混凝土发生损伤破坏的应力水平将降低,如碾压混凝土是一个等温变化过程,则损伤完全取决于应力水平.这与相关试验结论是吻合的.结论在损伤准则中考虑温度的影响是必要的;碾压混凝土具有横向各向同性性质,若采用常态混凝土损伤准则,与碾压混凝土的材料特性不符,弹性模量与泊松比对损伤准则均有影响.     

斜层平推铺筑法施工对碾压混凝土压实容重的影响研究

斜层平推铺筑法施工解决了传统施工方法中存在的仓面大与浇筑能力小的矛盾 ,进一步提高了施工效率 .理论分析表明 ,这种施工方法可以保证碾压混凝土的压实容重 ,从而保证碾压混凝土的其他物理力学性能 ,并已得到了工程实践的检验     

高温干燥气候条件下碾压混凝土层面质量控制

对不同环境条件、不同外加剂品质对碾压混凝土凝结时间的影响和不同处理工艺对层面结合质量的影响进行了研究,提出了优化混凝土配合比、喷雾保湿降温、防晒和快速作业相结合、直接铺筑允许时间比初凝时间提前2 h以上且不超6 h的综合施工技术措施.试验证明:采取上述综合措施能有效地保证高温干燥气候条件下碾压混凝土层间结合质量.     

碾压混凝土重力坝静动力分析

碾压混凝土坝受施工影响 ,常在混凝土碾压层间出现结合面夹层 ,影响坝体变形及内应力分布 .应用等效模量理论 ,把层状体结构转换为横观各向同性体进行应力和位移计算 ,根据Aboudi公式预测弹性参数 ,结合龙滩碾压混凝土重力坝 ,采用有限元法分析了碾压混凝土的横观各向同性性质对坝体应力分布和动力特性的影响 .结果表明 :对比各向同性体模型 ,碾压混凝土重力坝采用横观各向同性体模型 ,计算的坝基面的坝踵及坝趾处应力集中程度变化明显 ,坝体位移相对各向同性体计算的位移偏大 ;进行碾压混凝土坝的静动力分析时 ,把层状体结构物简化为横观各向同性体的方法是简单可行的     

碾压混凝土重力坝地震动力分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用有限元动力分析方法,分析了碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应,研究了碾压混凝土重力坝地震动位移和地震动应力的分布规律．