库水位骤降对高面板堆石坝面板脱空的影响

为研究库水位骤降对于高面板堆石坝面板脱空的影响规律,通过系统分析与比较,选择了面板与坝体材料的本构模型以及二者之间的接触面模型,分析提出了大坝施工加载及蓄水过程的模拟方法以及面板脱空的模拟方法。以某面板堆石坝为例,按照不同的库水位骤降速度与骤降幅度制定4种方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算以及脱空模拟。然后通过对比分析4种计算方案的计算结果,系统总结库水位骤降速度与骤降幅度对面板堆石坝面板应力变形及面板脱空的影响规律。结果表明:在库水位下降幅度一定的条件下,随着水位下降速度的减小,面板的脱空值有所减小;在库水位下降速度一定的条件下,随着水位下降幅度的减小,面板的脱空值也相应减小。因此,在实际面板堆石坝工程中,需要控制库水位的骤降速度与骤降幅度,以防止面板脱空现象的发生。     

面板堆石坝中面板"脱空"的预测和防治

充分模拟坝体材料分区、实际施工、蓄水过程等计算工况,对某水电站高面板堆石坝进行了三维非线性有限元仿真计算。详细地分析了整个大坝的应力变形,对面板与垫层间“脱空”可能和影响机理给予了特别的关注,计算结果显示面板与垫层是否会出现“脱空”现象是可以预测的。计算表明,只要面板不是一次施工完成,面板与垫层间就有可能出现“脱空”现象。提出了面板与垫层间“脱空”的预测和防治方案,当面板分期施工时,建议防治面板与垫层间“脱空”现象发生的几点措施。     

积石峡面板堆石坝应力变形非线性有限元分析

基于邓肯E—B材料本构模型,本文建立了积石峡混凝土面板堆石坝的有限元计算模型,并运用中点增量法,进行了施工期和蓄水期的应力变形非线性有限元分析,获得了不同时期坝体、面板应力变形的分布与变化规律。通过有限元分析与计算,可以看出积石峡面板堆石坝是安全、可靠的。     

三板溪面板堆石坝流变特性及面板脱空效应

为深入分析高面板堆石坝的空间流变特性及面板脱空现象,提出了基于接触面单元变形分析的面板脱空计算方法,基于FLAC3D平台二次开发了面板堆石坝三维静力和流变特性同步分析的计算程序,并对脱空算法和程序进行了验证。针对三板溪面板堆石坝变形及脱空问题,采用二次开发的程序分析了坝体变形的时空分布规律和面板脱空特性,得到了坝体变形空间分布,明确了面板脱空位置分布及脱空值。研究成果表明:坝体流变效应在空间上呈现出显著的不均匀分布特点,坝体流变效应将加剧面板的脱空程度,并有可能引起出现新的脱空区域。     

白眉水库面板堆石坝应力变形分析

运用大型有限元商业软件ABAQUS分析白眉水库面板堆石坝有限元应力变形特性,坝体、坝基岩体分别采用邓肯E-B本构模型和线弹性模型,并考虑基础变形和不考虑基础变形两种情况进行分析。计算结果表明坝体自身变形较小,而由砂卵石覆盖层引起的沉降所占比重较大,变形计算的成果和监测成果吻合。总体上,坝体应力水平不高,坝体不会发生破坏,大坝安全能够保证。     

基于子模型法的面板堆石坝三维应力变形分析

基于三维有限元非线性方法,考虑某高面板堆石坝面板分期施工浇筑的特点,建立精细模拟面板特性的子模型,用有厚度的接触面单元模拟坝体与面板的接触面,设置相应的连接单元模拟面板缝的相互作用,分析了该面板堆石坝在施工期和蓄水期坝体和面板的应力变形,并与类似坝高的面板堆石坝的计算或监测结果进行比较。结果表明:在施工期和蓄水期坝体的最大沉降值约为坝高的1%,位于次堆石区;面板应力以压应力为主,拉应力主要集中在面板与周边山体连接处;周边缝的最大错动剪切变形、最大张拉变形及最大沉降剪切变形均未超过30 mm。     

白眉水库面板堆石坝应力变形分析

运用大型有限元商业软件ABAQUS分析白眉水库面板堆石坝有限元应力变形特性。坝体、坝基岩体分别邓肯E-B本构模型和线弹性模型,分别针对考虑基础变形和不考虑基础变形两种情况进行分析。计算结果表明坝体自身变形较小,而由砂卵石覆盖层引起的沉降所占比重较大,坝体的应力大小与堆石体自重应力较接近,计算成果符合堆石坝的一般应力变形规律,并且和监测成果吻合。     

公伯峡水电站面板堆石坝应力应变计算

公伯峡水电站面板堆石坝经过多次的应力、应变计算，对坝体填筑临时渡汛断面、坝体平起填筑、面板一次施工和面板分期施工分别做了计算，初步揭示了不同施工方案对坝体及面板应力、应变的影响。通过有限元计算分析，可以看出公伯峡水电站面板堆石坝是安全、可靠的。     

基于分级加载的高面板堆石坝应力变形分析

依据非线性弹性K-G模型理论对天池上水库面板堆石坝进行了应力变形分析。首先采用CAD图形和程序控制相结合方法建立坝体与地基模型,考虑了断层构造和岸坡变化,得到了较为精细的三维有限元模型。然后在模型计算中采用了施工逐级加载的方法对坝体进行了模拟,应用修正后的分级加载位移变形公式,对竣工期和正常水位蓄水期的应力变形进行三维有限元分析,得出了两种工况下断层对该高面板坝应力变形影响一般规律。     

基于ANSYS的深覆盖层混凝土面板堆石坝应力变形分析

为研究深覆盖层上的混凝土面板堆石坝应力变形特性,以察汗乌苏混凝土面板堆石坝为例,对堆石体采用Duncan Chang E-B本构模型,基于ANSYS软件使用有限元法对大坝进行模拟分析,得到坝体及混凝土面板在3种工况下的应力及位移分布结果。计算结果表明,随库水位增加,坝体大主应力逐渐增大而小主应力逐渐减小; 3种工况下在X向上游坝体发生逆流向横向位移且随库水位增加而减小,下游坝体发生顺流向横向位移且随库水位增加而增大,在Y向坝体均只发生向下的位移变形,随库水位增加变化不大;竣工后面板大主应力主要为压应力且随库水位增加而增大;竣工后面板由于发生横向变形而出现鼓起脱空现象,随库水位增加至正常蓄水位脱空现象逐渐消失,在Y向面板均只发生向下位移变形且随库水位增加而增大。     

湿化及流变对不同软岩料利用范围面板坝应力变形的影响

为研究不同软岩料分区范围下湿化及流变特性对面板堆石坝的应力及变形影响。查找、对比软岩料的湿化及流变模型,分析和研究已有的软岩料湿化及流变特性的有限元实现方法。以某面板堆石坝为例,按软岩料的不同填筑范围制定两种计算方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算,然后通过对比分析两种计算方案的计算结果,系统总结软岩料不同填筑范围对面板堆石坝应力变形的影响规律。结果表明:随着软岩料利用范围的扩大,坝体的流变范围也随之扩大,相应的垂直位移、水平位移位移及面板的挠度也随之增大。因此,在实际面板砂砾石坝工程设计中,进行软岩料的扩大利用时需要合理的制定软岩料填筑范围。     

混凝土面板坝表面喷涂聚脲防护试验研究

面板堆石坝混凝土防渗面板属于薄型结构,为了防止面板因裂缝渗漏、提高混凝土的耐久性,有必要在面板表面增加一层有效的防护层。本文提出了面板表面增设防护材料的基本要求,选择了喷涂聚脲弹性体涂膜对面板进行防护。针对混凝土面板坝的运行特点,对聚脲进行了抗弯曲、抗渗、抗冻、氙灯人工气候老化及湿热老化等项目的室内试验,在十三陵抽水蓄能电站上库混凝土面板进行了现场试验,并进行了三年多的跟踪检查和测试。研究结果表明,在混凝土面板表面喷涂聚脲涂膜的防护效果很好,值得推广应用。     

混凝土面板堆石坝施工期安全监测数据分析

混凝土面板堆石坝施工期大坝混凝土面板时常出现挤压破坏、面板裂缝、止水结构破坏等状况,损伤大坝坝体结构及防渗体系。文章根据尚溪河水库面板堆石坝防渗结构特征,结合施工期监测数据,对面板变形裂缝与影响因子间的关系进行分析。结果表明:混凝土面板的顶部变形、挠度、脱空、温度和钢筋应变等呈规律性变化,面板整体施工质量良好。混凝土水化热温升高引起的温度应力和干缩变形,是造成防渗面板裂缝的主要原因。     

面板坝新结构形式及其应力变形特性

采用离心模型试验对碾压砼－面板堆石混合坝的应力变形特性进行了分析研究，表明了该新坝型在蓄水前后应力变形的一般规律。并将试验结果与试验过程有限元模拟结果进行了比较分析，验证了用于数值计算的数学模型。最后，用三维有限元方法分别计算了公伯峡混合坝和单一面板坝的应力变形。通过分析比较，揭示了这种新型面板坝在应力变形方面的优越性。     

面板堆石坝堆石材料力学参数反演分析

本文利用非线性有限元分析程序对两江水电站混凝土面板堆石坝原型观测资料进行分析,并将分析结果与大坝原型观测资料进行对比,通过反演分析给出两江面板堆石坝的力学参数.     

黄河大柳树水利枢纽工程高面板堆石坝的渗流稳定性

高面板堆石坝具有很高的抗冲能力 ,即使在强震时面板全部失效或在正常运行时灌浆全部失效 ,渗流量都不足以冲动坝体堆石。工程实践及计算证明 ,堆石坝只有漏水问题 ,但坝体堆石不会被渗流冲失导致失事。     

软岩填筑高面板堆石坝分区及材料设计

通过分析软岩不同利用方案及分区形式对高面板堆石坝力学性状的影响,获取了坝体应力和变形的变化规律。高面板堆石坝下游次堆石区中软岩含量及堆石区几何特征、主堆石体分区形式均影响面板堆石坝的力学性状。提高坝体下游堆石区的强度及刚度,可以提高各堆石区之间的协调变形能力、降低面板变形及应力。提高位于坝轴线处的堆石体承载力,可以有效降低坝体变形及面板应力。为控制高面板堆石坝的坝体变形及应力,坝轴线处坝体下部堆石区宜填筑承载力高的堆石体,下游堆石区中软岩比例不宜超过30%。     

堆石坝混凝土面板温度应力分析研究

本文结合新疆吉林台面板堆石坝的设计方案,应用能模拟堆石体施工过程的有限元模型和计算方法,研究了寒冷地区的堆石坝混凝土面板在温度荷载作用下的应力分布规律.同时,通过在面板与垫层以及面板与趾板之间不设置接触单元和设置接触单元的两种计算方案的比较,探讨接触单元在混凝土面板温度应力有限元计算模型中的应用.计算研究表明,在冬天寒流侵袭时,面板中下部将出现大于混凝土抗拉强度的拉应力值;设置文中所述的接触单元是可行的,这样更能模拟面板的实际受力情况.     

吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝面板防裂措施研究

对混凝土面板裂缝产生原因予以分析，据此对新疆吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝筑坝材料选择、坝体分区、混凝土配比、坝体填筑和混凝土浇筑施工工艺等方面的防裂措施进行了研究。