拱坝基础垫座体形优化模型研究

在深"V"形峡谷处建造拱坝,为了改善坝体应力状态,常在坝体底部设置混凝土垫座。为寻求最优的垫座设计方案,构建了混凝土垫座体形参数的优化模型,并采用有限元法对该模型进行了分析求解。结合某工程分析表明,坝体等效应力在每一垫座高度上的变化规律大致相同,且与垫座高度呈负相关,根据每一高程最优点与体积的关系,求得垫座体形的最优解。     

某拱坝垫座混凝土温度控制研究

依托某拱坝工程,根据坝址气候条件、拱坝坝顶垫座结构特征,分析其稳定温度场,进而研究了该垫座混凝土的温度控制标准。参考该拱坝坝体混凝土的温控措施,研究了该垫座混凝土满足防裂要求的温控措施方案。采用三维有限元法,对该垫座混凝土的温度场、温度应力进行了仿真分析,提出了较为合理的温度控制标准及温控防裂措施,为该拱坝垫座混凝土温控设计提供理论依据,并给类似工程垫座混凝土的温控设计、施工提供参考。     

盖下坝水电站拱坝人工垫座优化设计

盖下坝水电站坝址河谷为狭窄的"V"形河谷,为此在拱坝坝基河谷设置了人工垫座.技施设计阶段根据实际开挖揭露的岩面线和岩石情况,对垫座结构尺寸及开挖形式作了适当调整.采用有限元法和刚体极限平衡法对垫座稳定及应力进行分析,结构调整后垫座的稳定和应力满足规范要求,对坝体应力没有不利影响.     

锦屏一级水电站高拱坝大垫座稳定性研究

锦屏一级水电站高拱坝的高特大垫座高155 m,采用多重网格法,对垫座的可能滑动面进行搜索,分别计算滑块1-12在分期填筑、正常蓄水位等工况下的抗滑安全系数。计算结果表明,垫座分期填筑时,抗滑安全系数的变化范围为1.71~2.33;正常蓄水位时,由于拱肩推力作用,垫座抗滑安全系数有所提高,抗滑安全系数上升为1.91-2.65,满足稳定性要求。     

意大利拱坝的混凝土垫座和周边缝

根据我国外经委与意大利政府的科技交流协定,于1986年7月～1987年1月,笔者赴意参加由意外交部委托、SITI WORLDTECH S.P.A.(“工业技术革新”商务服务及咨询公司)主管,ISMES(模型和结构试验研究所)协作,并由CENTROCONSULENIE ROMA(罗马咨询中心)举办的“高拱坝设计、施工及其监测管理”研修班学习.     

拱坝应力分析——有垫座的拱冠梁法

以常用的拱冠梁法介绍加垫座拱坝的应力计算方法，提出了坝体与垫座接触处的处理方法，重点介绍了垫座的计算方法，另对不同底部垫座的使用也作了说明。     

垫座弹性模量对拱坝坝体应力及位移的影响

为了了解不同垫座的弹性模量对坝体应力和位移的影响,以某带垫座混凝土双曲拱坝为例,将垫座选取5种计算方案,采用有限元分析软件ABAQUS分析了5种方案下拱坝对垫座弹性模量的响应特性。结果表明,选取合理的垫座弹性模量能够有效防止坝体产生过大的拉应力造成坝体开裂,同时对坝体的稳定性削弱较小。并通过不同垫座弹性模量方案应力变位特征的对比分析,得到了某混凝土双曲拱坝合理的垫座弹性模量值。     

某高拱坝溢洪道优化水工模型实验研究

基于某高拱坝泄洪消能的水工模型试验,在不同工况下,观测溢流坝挑流过程及流态,并测量了溢流坝下游冲坑深度。结合坝址下游地形情况,分析实验数据,发现挑流对下游河道岸坡影响较大,需对溢流坝段进行优化,减小对下游河道岸坡的影响。实验成果表明:加长表孔纵向长度并优化挑脚,使右边孔高,左边孔低且纵向错开的差动坎出流方式可实现对本方案的优化,该结论为有效解决同类实际工程问题提供了一种新的方法。     

某拱坝泄洪表孔体型优化试验研究

针对不同泄洪表孔出口体型方案下的水垫塘消能效果进行了对比研究,分析了各体型方案下的消能效果,从水垫塘底板冲击压强、出水垫塘的水流流速等方面对消能效果进行了评价。通过数学模型试验对雾化的强度和范围进行了比较分析,并从中选取最优的体型应用于工程设计,提高了水垫塘的消能效果,这对工程的安全运行十分有益。     

某溢洪道掺气方案优化研究

高水头、大流量的泄水建筑物中易发生空蚀破坏,结合西北某水电站溢洪道工程实例,通过单体水工模型试验,开展溢洪道掺气减蚀研究。试验结果表明:各洪水频率条件的溢洪道泄槽流速较大,水流空化数小于0.3,需要设置掺气减蚀设施。通过分析3种不同掺气设施的减蚀效果可知,挑坎式掺气能缓解空蚀,但下游伴有不同程度的溅水;凸型坎掺气能形成稳定的空腔,且下游无溅水发生;坎槽式可使泄槽内形成稳定的空腔和流态,且易施工,为最优掺气设施。在最优掺气设施中,掺气坎至鼻坎前端掺气浓度较高(0.9%～63.1%),掺气效果良好,达到了掺气减蚀目的。研究结果可为该工程后续消能防冲研究及类似工程的掺气减蚀研究提供理论指导与技术支撑。     

某水电站拱坝温控防裂研究

正确把握拱坝坝体温度应力的发展过程和分布规律,对制定合适的温控标准、采取相应的防裂措施以及正确指导混凝土施工有着重要的意义。本文利用ANSYS软件自带的ADPL二次开发功能,开发了拱坝施工期温度场计算程序和徐变应力场计算程序。以某电站拱坝为研究对象,利用本文开发程序,进行温控防裂措施。结果表明本文开发的程序可靠,且采取的温控措施行之有效。     

锦屏一级电站高拱坝左岸基础处理方案研究与实践

锦屏一级水电站高拱坝最大坝高305 m,坝体承受总水推力近1 200万t,而该拱坝左岸基础地质条件十分复杂,地质缺陷处理成为该高拱坝设计、施工及正常运行的关键技术问题。对地质缺陷正确地选择处理方案并确保方案顺利实施是建设管理过程中的重点和难点。针对锦屏一级水电站左岸Ⅳ2级岩体、断层、煌斑岩脉、低波速带及深部裂缝等特有的地质缺陷,采取先进的理论分析计算方法、现场灌浆试验,并广泛研究和借鉴已建工程的设计和施工经验等,确定了合理的地质缺陷处理方案,地质条件复杂、洞形复杂的锦屏一级水电站左岸抗力体地下洞室群实现了成功开挖且未发生任何安全事故。     

某碾压混凝土拱坝混凝土温控防裂措施优化

为保证混凝土坝的施工质量、加快施工进度,需要对大坝的温控措施与标准进行复核和优化.以某碾压混凝土拱坝为例,采用三维有限元分析方法,对大坝不同保温力度、一期冷却和二期冷却流量对混凝土温度应力的影响进行仿真计算.结果显示:在坝面采取保温措施,应力减小8.18％,能显著改善坝面的温度和应力分布,提高安全系数;适当增大一冷流量...     

水湾拱坝拱型优化研究

通过对小湾拱坝双心圆、三心圆、椭圆、抛物线、双曲线、对数螺线和二次曲线等７种方案的拱型优化研究，认为小湾拱坝的最优线型是二次曲线，该曲线由椭圆和双曲线混合组成，坝体积为６３０万ｍ＾３，比抛物线的最优体形（６８７．８万ｍ＾３）节省７５．８万ｍ＾３，值得认真研究；对数螺线、双心圆和三心圆的坝体体积均大于７００万ｍ＾３，可予以否定。     

小湾拱坝拱型优化研究

小湾拱坝双心圆，三心圆，椭圆，抛物线，双曲线，对数螺线和二次曲线等７种方案的拱型优化研究成果表明，小湾拱坝的最优线型是二次曲线，由椭圆和双曲线混合组成，坝体体积Ｖ＝６３０万ｍ＾３，比抛物线的最优体型节省５７．８万ｍ＾３，建议小湾拱坝初设中考虑采用，对数螺线，双心圆和三心圆的坝体体积均大于７００万ｍ＾３，可予否定。     

小湾拱坝拱型优化研究

通过对小湾拱坝双心圆、三心圆、椭圆、抛物线、双曲线、对数螺线和二次曲线等７种方案的拱型优化研究，认为小湾拱坝的最优线型是二次曲线，该曲线由椭圆和双曲线混合组成，坝体积为６３０万ｍ３，比抛物线的最优体形（６８７．８万ｍ３）节省５７．８万ｍ３，值得认真研究；对数螺线、双心圆和三心圆的坝体体积均大于７００万ｍ３，可予以否定。     

小港拱坝拱型优化研究

小湾拱坝双心圆、三心圆、椭圆、抛物线、双曲线、对数螺线和二次曲线等7种方案的拱型优化研究成果表明，小湾拱坝的最优线型是二次曲线，由椭圆和双曲线混合组成，坝体体积V＝630万m3，比抛物线的最优体形（V＝68783万m3）节省578万m3，建议小湾拱坝初设中考虑采用；对数螺线、双心圆和三心圆的坝体体积均大于700万m3，可予否定．     

花崖头石拱坝除险加固施工方案优化

针对石拱坝除险加固施工过程中存在的难题,通过积极探索和应用先进的施工技术及新型材料,通过竹胶板应用、钢筋锚固改进、防渗墙断面优化、商混替代等措施,提高了工程建设质量,加快了工程进度,降低了工程成本,取得了显著成效。     

恒山拱坝除险加固方案研究

恒山水库是兼有供水和防洪的多功能水库,其挡水坝是我国第一座实验性双曲拱坝。由于坝体及左坝肩存在安全问题,2004年被核定为三类病险水库。本文通过对恒山拱坝除险加固方案的研究,明确了大坝存在坝体拉应力超标及左坝肩抗滑不满足规范要求的问题,提出了解决问题的方案,重点研究了坝体、坝肩同时加固的方案,在对坝体下游加厚3个方案(薄层加厚、厚层加厚及局部厚层加厚方案)及左坝肩预应力锚索、抗滑混凝土塞方案的综合比选后,推荐采用坝体厚层加厚和坝肩混凝土抗滑塞的处理方案。     

某拱坝坝体温度控制

某大坝为混凝土双曲拱坝,结构受力复杂,坝体整体性要求高;坝址处气候条件复杂,极端气温温差大、昼夜温差明显;拱坝最大坝高155m,厚高比仅0.206,运行期应力受温度荷载影响较大。通过对拱坝温度控制进行专题研究,提出适应施工过程的合理温度控制措施,本文总结该工程的温度控制的计算和采取的措施,有效降低内外部温度环境对混凝土结构的不利影响,可以为类似的工程提供借鉴。