长沙外掺MgO混凝土拱坝仿真分析

外掺MgO混凝土快速筑拱坝技术是一种新的筑坝技术，广东省阳春市长沙拱坝是全面采用该项技术建成的第一座拱坝。本用了一种新的考虑温度历程效应的MgO微膨胀混凝土仿真分析模型，根据实际观测资料对长沙坝进行了有限元仿真分析，对坝体运行过程中出现的裂缝进行了分析。同时研究了掺入MgO材料以后混凝土自生体积膨胀对拱坝应力状态的改善效果，仿真结果表明，外掺MgO可以减小坝体拉应力，减少混凝土裂缝，从而减少拱坝分缝，简化温控措施，利于快速施工，缩短工期。     

外掺MgO混凝土施工技术在河湾水电站大坝工程中的应用

河湾水电站大坝为抛物线形混凝土双曲拱坝.为减少坝体内生裂缝,增强大坝的抗渗强度,采用了外掺MgO混凝土技术.通过控制外掺MgO混凝土原材料质量、混凝土拌和质量和混凝土浇筑质量,保证了混凝土质量;设置施工诱导缝,减少坝体应力裂缝;设置分层浇筑层间冷却水管,有效降低混凝土内部温度.质量检测结果表明:外掺MgO混凝土施工质量...     

沙老河拱坝整体应力仿真与掺MgO效果分析

混凝土掺适量MgO后会出现微膨胀，该膨胀可以部分抵消温降引起的收缩．利用这一原理，可以在混凝土中掺适量MgO以简化温度控制．沙老河拱坝是不分横缝、不做温控、整体快速浇筑的外掺MgO混凝土拱坝，利用水科院提出的残量模型和开发的SAPTS程序对沙老河拱坝的施工期及运行期的温度场、应力场进行了仿真分析，结果表明，掺MgO后利用混凝土的微膨胀性可以抵消部分温降收缩是有一定效果的，但是由于到最大温降时，混凝土的膨胀量不大，不足以完全补偿温降引起的收缩，坝体仍有较大的拉应力而可能引起裂缝，对于沙老河拱坝来讲，还应考虑其他温控措施或分缝措施。     

MgO微膨胀混凝土的温降补偿在三江拱坝的研究和应用

三江拱坝是以外掺MgO加2条诱导缝的方式,利用一个低温季节建成的第一座拱坝。MgO的膨胀性补偿了混凝土的部分收缩,2条诱导缝张开后释放了多余的温度应力。现已经过一个严冬的考验并已蓄水运行,至今未发现裂缝。实践证明,外掺MgO加少量分缝的方式既简化了施工、节省了投资、加快了施工速度,又保证大坝不出现裂缝。文中介绍该坝的应力仿真分析、MgO掺量和分缝方式的选择过程和研究结果。     

掺MgO不分缝常态混凝土拱坝仿真分析

国内采用掺MgO筑坝技术修建不分缝拱坝的工程已越来越多 ,为了研究这种坝型在施工期与运行初期的受力性能 ,结合三江拱坝实例 ,采用三维有限元仿真软件FZFX3D、大型通用有限元软件ANSYS对混凝土坝的施工过程进行仿真分析 ,比较了不同MgO掺量对大坝温度、应力的补偿作用 ,分析了不同蓄水计划对坝体应力状态的影响 ,评价了贵阳市乌当区三江拱坝主体工程施工方案的合理性。     

沙老河拱坝施工过程仿真分析

对中低常规混凝土拱坝,能否不设横缝,采用类似碾压混凝土的施工技术,是一个具有探索意义的课题.贵州沙老河拱坝,坝高61 m,混凝土约5万m3,采用外掺MgO的施工技术.希望通过MgO的微膨胀性能,补偿温度降低引起的收缩变形.采用自主开发的三维有限元计算程序FZFX3D,对沙老河大坝施工及运行的全过程进行了仿真模拟计算,得到了不同时期的大坝温度与应力分布情况.通过分析发现,由于混凝土的徐变影响,外掺MgO的作用比预期的要小.大坝的抗裂安全问题依然存在.     

黄花寨水电站碾压混凝土拱坝设计

介绍了黄花寨水电站碾压混凝土拱坝（坝高110m）枢纽布置、坝体优化、拱坝结构设计、拱坝仿真分析以及基础处理等设计内容。黄花寨水电站碾压混凝土拱坝通过体形优化,在应力分布合理、坝肩稳定的条件下减小了大坝体积,节省了投资;根据仿真分析的结果提出了简单合理的分缝及温控措施,有利于大坝快速碾压．节省了工程建设工期及投资。该大坝是国内第1座坝高超100m全部采用外掺MgO碾压混凝土筑坝技术的拱坝,在材料质量控制及混凝土配合比设计上具有借鉴作用。     

外掺氧化镁混凝土不分缝拱坝的力学特性分析

外掺MgO混凝土不分缝拱坝筑坝是一项新技术。本文从位移、应力和坝肩稳定三个方面分析了广东省坝美工程外掺MgO混凝土不分缝拱坝的力学特性。结果表明，在安定掺量的范围内，外掺MgO可以把不分缝整体浇筑拱坝的主拉应力补偿到接近常规拱坝的拉应力允许值，同时主压应力也只有较小的增值，可控制在允许的限值内，该项新技术可大大加快工程建设速度，效益显著。     

整体拱坝的仿真与可行温控措施

结合某拱坝的仿真计算讨论了中小拱坝不分缝分块，利用一个低温季节浇筑的可能性及应采取的温控措施，结果表明，碾压混凝土冬季施工方案，碾压混凝土加河水冷却和常态混凝土外掺MgO方案都不能完全解决温度应力问题而避免裂缝的发生。常态混凝土，掺适量MgO另加河水水管冷却可望使中小混凝土拱坝在一个冬季完工而不发生危害性裂缝。     

外掺氧化镁拱坝温控仿真分析及横缝设置研究

基于现阶段条件下的混凝土热力学参数及温控措施,考虑气温、混凝土性能随龄期的变化及MgO的膨胀性等因素,采用三维有限元法对鱼粮水库拱坝的温度场进行仿真计算分析,计算结果表明,坝体混凝土在自然入仓、冬季保温的情况下,无需采取其它温控措施,通过对比不分缝方案及分缝方案,说明设置诱导缝可改善坝体应力分布情况。通过改变缝的位置更加有利于释放大坝温度应力,且各部位应力均能满足规范要求。     

落脚河水电站拱坝温控仿真分析及分缝研究

落脚河水电站双曲拱坝采用了外掺MgO常态混凝土快速施工技术,简化了常规大体积混凝土施工的温控措施。本文运用SAPTIS程序,根据工程所在地的气象条件、材料参数、施工进度,对落脚河水电站拱坝施工运行期温度和应力的变化进行了仿真分析,并推荐了可行的诱导缝设置方案。     

大岗山拱坝陡坡坝段并缝形式研究

大坝设计时,由于陡坡坝段体形相对较差,且受基岩及相邻坝段约束较强,若分缝形式不合理,将产生过大的局部拉应力,给坝体混凝土带来开裂风险。为改善陡坡坝段的应力状态,以大岗山拱坝为例,根据拱坝温度边界条件,采用有限单元法模拟混凝土浇筑过程,对陡坡坝段不同的分缝形式进行了应力仿真分析。结果表明,大岗山拱坝陡坡坝段采用斜缝的分缝形式是合适的,能有效改善坝体应力分布、减少应力集中、提高拱坝抗裂安全度。     

叶巴滩堆石混凝土二道坝温度应力仿真分析及温控措施研究

对位于高海拔地区的叶巴滩堆石混凝土二道坝工程开展全坝段温度应力仿真分析,重点研究大坝横缝分缝措施和混凝土表面保温措施对坝体温度应力的影响。结果表明：结构分缝措施可以降低坝体内部拉应力,设置1条横缝即可有效控制坝体内部高拉应力区范围,并使应力极值降低约0.8 MPa;混凝土表面保温措施可在秋冬季节显著降低大坝表层混凝土温降幅度,减小表层温度应力水平,使应力极值降低约0.6 MPa;叶巴滩二道坝设置1条横缝并采取表面保温可满足施工期温控要求。     

广东长沙拱坝裂缝分析

广东阳春长沙拱坝是国内首座应用外掺MgO砼不分横缝快速筑拱坝新技术的工程，建成后第一年越冬下游坝面出现了一些局部裂缝，备受同行关注。该文从仿真计算的坝体应力状态、坝体施工质量与养护、原体砼抽芯检验等影响因素分析裂缝原因；对产生同类裂缝的常规砼拱坝实例进行对比，分析裂缝与MgO砼不分横缝快速筑拱坝新技术无必然联系性；根据原体观测分析目前大坝处在安全正常运用状态。     

考虑施工期至运行期全过程温度荷载作用的高碾压混凝土拱坝结构分缝研究

在碾压混凝土拱坝设计中,选择合理的分缝方案是改善坝体应力分布、保证大坝安全的关键技术问题。本文对万家口子碾压混凝土拱坝,根据碾压混凝土坝的实际成层浇筑过程和施工期的温度作用,通过三维有限元数值仿真计算,对设置8缝、10缝和不设缝情况下的坝体应力和位移分布规律进行分析和比较,并探讨了诱导缝的作用以及设置诱导缝的利弊。最后,确定了8缝方案为最优方案。计算结果表明,对坝体设置诱导缝可以有效的释放坝体应力。但坝体分缝条数不宜过多。     

全坝外掺MgO混凝土筑坝技术在贵州省拱坝工程中的应用

为促进外掺MgO混凝土的推广应用和深入研究,对贵州省采用全坝外掺MgO混凝土筑坝技术建成1 a以上的8座拱坝的混凝土变形、诱导缝设置与施工等情况进行了总结和分析。分析结果表明:拱坝结构的超静定特性为外掺MgO混凝土在膨胀变化过程中形成预压应力提供了良好的约束环境;按照现行的水泥砂浆压蒸法或一级配混凝土压蒸法确定的MgO掺量制备外掺MgO混凝土,坝体混凝土的实测膨胀量多为50×10~(-6)~150×10~(-6),未完全达到补偿温降收缩所需的设计期望值;设置诱导缝是充分利用外掺MgO混凝土筑坝技术优越性的有效措施;在碾压混凝土中外掺MgO材料,有利于同时发挥碾压混凝土和外掺MgO混凝土快速、经济筑坝的优越性。     

碾压混凝土拱坝应力场仿真分析及分缝设置

利用三维有限元法,结合江西省平乡市山口岩拱坝工程,进行了大坝施工期和运行期的温度场和温度应力分析,温度场计算考虑了混凝土水化热温升、气温变化、浇注间歇、边界条件的改变等复杂因数,温度应力计算考虑了徐变及混凝土弹性模量随龄期变化等因数。根据仿真分析结果坝体混凝土温度应力的时空分布规律,在拱坝高拉应力区进行分缝,计算结果表明,分缝释放应力的作用显著,设置合理,为山口岩拱坝的温控设计提供了有益的参考依据。     

龙潭水电站大坝的优化设计

根据坝址区地形地质条件,对龙潭水电站坝体体型进行优化,节省了工程投资.大坝采用外掺MgO微膨胀混凝土快速修筑拱坝技术,利用其后期的微膨胀特性来补偿混凝土的体积收缩变形,优化了拱坝分缝设计,实现坝体快速通仓浇筑,加快了工程施工进度.表2个.     

基于温度应力仿真的碾压混凝土拱坝诱导缝开裂分析研究

诱导缝作为碾压混凝土拱坝结构防裂措施,能否在坝体温度下降时率先开裂,以消散温度应力,是控制坝体温度裂缝的关键。应用大型有限元分析软件ANSYS,采用薄层实体接缝单元模拟诱导缝,考虑施工期至运行期全过程瞬态温度荷载,通过三维有限元温度应力仿真分析和诱导缝开裂情况分析对全部采用"诱导缝"分缝形式的某碾压混凝土拱坝进行可行性研究。结果表明:坝体高拉应力区设置的诱导缝,在做好缝端处理,消除诱导缝与地基接触部位应力集中的条件下,能够有效地释放坝体应力,保证坝体在温度荷载下的运行安全。仿真分析结果可为该碾压混凝土拱坝的温度控制、裂缝预测及其预防提供参考依据。     

落脚河水电站拱坝体形优化设计

落脚河水电站拦河大坝是一座外掺MgO不分横缝的拱坝,在施工图阶段通过对坝址地质条件深入细致的研究,将初步设计阶段的等厚水平拱圈优化为变厚的椭圆线形拱圈的双曲拱坝,在使坝体应力水平满足要求的前提下,节省了坝基开挖及坝体混凝土工程量。