用结构法分析研究佛子岭连拱坝的变形性态

针对佛子岭连拱坝的结构特点，用三维薄层单元非线性有限元分析研究了黄型坝垛的应力分布及坝顶位移变形规律，从而进一步掌握了佛子岭连拱坝的变形性态特性，亦解释了该坝１９９３年变形“异常”的物理成因机理。     

用结构法分析研究佛子岭连拱坝的变形性态

针对佛子岭连拱坝的结构特点 ,用三维薄层单元非线性有限元分析研究了典型坝垛的应力分布及坝顶位移变形规律 ,从而进一步掌握了佛子岭连拱坝的变形性态特性 ,亦解释了该坝 1 993年变形“异常”的物理成因机理     

佛子岭连拱坝变形“异常”的物理成因解析

佛子岭连拱坝已运行４０多年，由于坝体杆件单薄，坝基地质条件较复杂，坝体出现较多裂缝。虽经二次加固，但旧裂缝仍在扩展并有新裂缝产生，尤其在１９９３年１１月下旬，河床坝垛的水平位移超过历史最大值。中提出对佛子岭大坝进行特种检查，通过对佛子岭大坝的观测资料全面分析，弄清了１９９３年１１月下旬出现“异常”变形的物理成因，并由此引了该坝稳定、变形和强度（即裂缝）的不利荷载工况，提出了运行控制水位。     

佛子岭大坝变形观测资料分析

本文介绍了佛子岭大坝观测资料分析的方法及主要成果,通过分析弄清了连拱坝变形的机理,定量地分析了各影响因素的作用,从而成功地解释了1993年11月份水平位移普遍超过历史最大值的原因,并提出了重点坝段位移的监控指标及今后各阶段应控制的运行水位.     

佛子岭,梅山两座连拱坝的工作性态研究

连拱坝由于结构单薄,受周围环境变化影响比较敏感.本文结合梅山、佛子岭两座连拱坝的实测资料,采用多种模型和分析方法,对其工作性态进行了对比分析,由此引出连拱坝变形、稳定、强度和裂缝等的不利荷载工况.     

大坝安全监控模型在佛子岭大坝安全运行中的应用

本文介绍了佛子岭连拱坝长系列观测资料分析的成果和实际应用.根据大坝监测资料,运用有限元计算及数控模型,全面分析了1993年11月下旬大坝变形“异常”的过程和连拱坝变形机理,定量地分析了各影响因素的作用,解释了大坝变形“异常”的原因,并提出了重点坝段不同时段位移的监控指标及相应运行水位的控制值.以实例说明了建立大坝监控模型及提出安全监控指标,对水库大坝安全运行的指导作用及重要意义.     

连拱坝的振动与抗震

以佛子岭连拱坝为典型对象讨论了连拱坝的振动与抗震特性。从模态综合可见，密集的连拱坝模态主要是由各支墩为主体分量的一阶模态相互作用的结果，连拱坝的总体模态反应了各支墩及拱模态不同的排列组合。每个支墩的振动或对地震的响应是这些不同排列组合的综合结果，连拱坝的基本模态是一个模态群，这在个模态的每一个模态都有相同量级的作用，都不应被忽略。     

对佛子岭水库和梅山水库连拱壩设计(关于横向地震部分)的讨论

佛子岭连拱坝的设计中所采用的横向地震的应力分析方法,曾在下列三个文件中介绍,可以参考:(1)佛子岭水库工程技术总结,第二分册,坝身设计。(2)汪胡桢:“连拱坝的抗震性能”,中国水利1956年第6期。(3)曹楚生:“连拱坝地震应力分析的近似方法”,中苏灌溉科学技术交流会议报告,1956。这个方浊假定连拱坝在受横向地震时,它的结构作用等于图1中所示的弹性模型。     

三峡永久船闸水平位移变形监测及成果分析

长江三峡永久船闸是三峡工程最主要的水工建筑物之一,其水平位移监测系统主要由布设在各级闸首和闸室的垂线和引张线组成。对永久船闸水平位移监测系统进行了介绍,并对近10 a来的监测成果进行了综合分析,阐述了三峡永久船闸水平位移的变形规律。监测成果表明:各级闸首基础垂线监测点累积水平位移量均很小;各线闸首顶部垂线监测点位移指向闸室临空面,上下游方向的水平位移受温度影响明显;闸室边墙主要表现为向闸室中心线方向的变形,南北闸室变形基本相当。     

连拱坝变形规律的探讨

依据梅山和佛子岭两座连拱坝坝顶水平位移实测资料，用多种分析方 法分别对两座大坝的位移变化规律进行了深入的分析和研究，揭示了两座大坝的共性 和个性变形特性及其变化性态。     

氧化镁混凝土拱坝的宏观变形

在整理三江拱坝等氧化镁混凝土拱坝工程长达十年之原型监测资料的基础上,结合拱坝在库水、空气、地基等边界条件下的实测温度,讨论拱坝的温度场及温度作用。同时,三江拱坝的正倒垂观测资料表明,全坝混凝土外掺氧化镁后使拱坝产生了类似于温升作用的变形效果,在宏观变形上进一步验证氧化镁混凝土的膨胀效应,并从拱坝宏观变形的角度讨论了混凝土外掺氧化镁后的工程意义。     

高混凝土拱坝长期安全运行反馈分析

以李家峡大坝为例,总结分析高混凝土拱坝长期运行中坝基变形偏大、左右1/4拱变形不对称、左右2087高程扬压力异常和地温较高等4方面典型现象,结合高水位原型试验、综合原型观测资料正分析、反演分析和有限元分析,并借助规律分析、关联分析和归纳总结等手段,综合判断李家峡大坝的工作性态。结果表明:李家峡大坝坝体水平位移变化规律总体正常,大坝运行状态良好,设计论证分析正常,大坝基础经处理后,满足安全的要求,具备足够的超载安全度。     

碾压混凝土高拱坝设计新方法

控制拱坝的裂缝是拱坝设计中必须认真解决的问题，而消除施工期水化热温升的不利影响，是碾压混凝土高拱坝设计中的关键。为此，结合沙牌碾压混凝土拱坝的设计研究及应用经验，提出了预制混凝土重力式模板成缝技术和碾压混凝土预埋高聚乙烯冷却水管降温技术为基础的碾压混凝土高拱坝设计新方法。这种方法适合碾压混凝土高拱坝特点，较好地解决了碾压混凝土高拱坝设计的关键问题，其设计思想明确，能使碾压混凝土高拱坝设计规范化、标准化。     

小湾特高拱坝蓄水初期垂线监测成果分析评价

小湾拱坝是当前我国已进入蓄水阶段的最高坝。主要针对小湾拱坝的垂线监测资料,对蓄水初期的坝体坝基变形进行了分析评价,分析认为小湾拱坝垂线监测规律性好,监测成果对其它特高拱坝垂线监测有着重要参考价值。     

用结构分析法拟定大坝变形二级监控指标

将力学模型引入大坝安全监测领域，结合变形监测资料，提出了利用三维粘弹塑性理论拟定大坝二级监控指标的原理和方法。应用上述理论和方法拟定了佛子岭大坝变形二级监控指标，取得了安全监控大坝的实效。     

狭窄河谷中的高面板堆石坝长期应力变形计算分析

根据已建面板堆石坝的竣工后沉降变形规律和室内大型三轴流变试验结果,提出了堆石体长期变形流变模型.对建设在狭窄河谷中的九甸峡混凝土面板堆石坝进行了三维应力变形分析,考察了三维效应、堆石体流变等因素对大坝长期应力变形特性的影响.结果表明,狭窄河谷岸坡对坝体存在拱效应,减小坝体应力,同时,由于右岸坡度缓于左岸,右岸侧坝体较左岸侧存在更大的朝向河谷中心的位移.拱效应也阻碍了面板的弯曲和沉降变形,使靠近岸坡的面板接缝拉开和错动,并可能导致河床段面板中上部发生挤压破坏.坝体流变变形增大了面板挤压破坏的可能性.库水推力导致面板在挠曲的同时发生顺岸坡向拉伸,坝体的后期流变变形则可减小或改变面板的拉伸状态.     

改进温度分量的拱坝变形时空分布模型

通过对混凝土拱坝变形滞后特性的研究,分析了温度效应对坝体位移影响规律,并引入瑞利分布函数建立了改进温度分量的拱坝变形监控统计模型。再通过引入空间坐标,考虑变形值在空间的连续性,建立了改进温度分量的拱坝时空分布模型。由于所建立的监控模型因子较多,因此应用粒子群算法和逐步回归分析法进行参数寻优。最后将所建立的拱坝变形时空分布模型应用于某拱坝变形监控中,结果显示:影响因子的个数减少,复相关系数及剩余标准差均优于传统模型,所建立的模型较传统大坝变形监控模型精度更高、拟合效果更好。     

垂线系统在拉西瓦水电站拱坝变形监测中的应用

以拉西瓦水电站拱坝垂线监测系统设计、施工、监测成果为依托,从垂线监测系统包含的各类监测仪器入手,介绍各主要垂线监测坐标仪的设备性能、技术指标及测量原理等,并详细阐述垂线系统的率定、安装方法。以拉西瓦水电站拱坝垂线系统目前的施工形象及垂线坐标仪安装方位角作为基础,提出垂线测点及整套垂线的计算方法,并针对拉西瓦水电站拱坝垂线监测计算成果分析,得到拉西瓦水电站拱坝平面变形成果,为同类工程垂线布置、计算提供了一种垂线监测方法。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。