基于弹性本构关系的高拱坝破坏范围研究

弹性有限元法是目前拱坝安全度评价中广泛采用的方法,其存在一些问题,如混凝土的强度准则不同,得到的坝体破坏范围不同。采用弹性本构关系和三种强度准则,以某高拱坝为例,考虑施工浇筑过程中自重作用下温降荷载组合的研究工况并进行计算,得出采用双轴强度准则计算的建基面相对破坏范围比采用单轴强度准则的结果稍大,与采用三轴强度准则的结果基本相同。采用多轴强度准则考虑了第三主应力为压应力时对坝体开裂产生的影响,结果更加合理。     

不同屈服准则对高拱坝安全度评价的影响分析

为深入认识溪洛渡拱坝安全情况,首先对目前常用的二参数屈服准则及扩展形式对非线性超载计算结果的影响进行研究,结果显示,屈服准则、材料屈服后强度变化方式及是否考虑压坏对拱坝安全度影响十分明显。采用Drucker-prager准则所得内接超载安全度最小,Mohr-coulumb准则较大,Drucker-prager准则外接最大,不同屈服准则得到的安全度不同;同时理想弹塑性材料安全系数最大,单一拉强度软化次之,拉强度和粘聚力同时软化最小;在考虑混凝土材料压坏作用时,安全度会大幅降低。最后研究了工程实例溪洛渡拱坝,进行了安全度计算分析。     

溪洛渡水电站高拱坝

溪洛渡水电站高拱坝枢纽泄洪消能技术难度远大于国内外已建成或正在设计的高拱坝工程,为此结合溪洛渡水电站泄洪消能对加大坝身孔口泄量至30000m3/s、"反拱形”水垫塘、泄洪洞体形及导流洞改建为泄洪洞等关键技术进行了研究,研究成果的水平在"七五”、"八五”攻关基础上有较大的提高,经济效益和社会效益显著.     

拱坝强度设计准则初步研究

本文以二滩拱坝应力分析和混凝土材料特性试验为基础,对拱坝应力分析方法、混凝土强度特性、混凝土试件的比尺效应等进行了仿真研究,并以混凝土微观裂隙起裂点强度作为大坝混凝土的容许使用强度,采用分项系数研究、单项系数表征的方法,建立了拱坝动静荷载作用下的强度设计准则。经若干工程校准计算,准则可信度较高,比传统的经验安全系数设计法更接近实际,可为我国拱坝规范的修订提供重要参考。     

溪洛渡水电站拱坝混凝土施工工艺

溪洛渡电站拦河大坝为抛物线双曲拱坝,文章对拱坝砂石料、水泥、粉煤灰等的运输及预冷措施,混凝土生产及运输、入仓工艺、混凝土浇筑及模板,混凝土温控等多方面混凝土施工工艺及关键技术进行了全面阐述。2013年5月4日,溪洛渡大坝按期下闸蓄水,工程质量良好,工程具有"三高一大"(高地震区、高拱坝、高水头、大泄量)的特点,为世界泄洪孔洞最多的大坝,系我国挑战300 m级高拱坝建设的标志性工程。     

溪洛渡高拱坝深孔预应力次锚索优化研究

溪洛渡拱坝深孔闸墩结构复杂,出口悬臂长24.7 m,承受水推力达81 283 kN,需在闸墩悬臂上布置预应力锚索以满足强度要求,除环形主锚索外,次锚索的布置对支铰大梁的应力影响也十分显著。参考以往工程经验,溪洛渡深孔闸墩拟定了2排次锚索、总锚应力26 500 kN和3排次锚索、总锚应力39 000 kN两种次锚索布置方案,以最大拉应力为控制标准,采用三维有限元法对这两种方案下支铰大梁运行期的应力状态进行了对比分析。计算结果表明:相比方案一,方案二中大梁拉应力量值和范围都显著减小,拉应力极值由-3.3 MPa降至-1.7 MPa,大梁跨中剖面的受拉面积由10.603 m2降至5.516 m2。可见,方案二大梁受力状态更好,符合设计要求。     

设缝高拱坝的破坏机理研究

对设周边缝，底缝高拱坝的破坏机理进行了阐述，采用增大水重度和降低坝基交界面或缝面材料强度储备两种方法；对未设缝高拱坝，设部分周边缝高拱坝和底缝高拱坝的破坏形式。破坏过程进行研究，寻找设缝拱坝的可能破坏形式和破坏机理，研究结果表明，三种坝型的整体安全度由大到小的顺序为未设缝拱坝，部分周边缝拱坝和底缝拱坝，破坏均是从坝体与垫座交界面上游侧开始开裂，向下游扩展，最终下游侧屈服破坏。     

国内外拱坝强度设计准则综合评述

本文针对目前各国拱坝强度设计所存在的问题进行综合评述与比较,并提出今后在拱坝强度设计准则方面的研究方向。     

溪洛渡拱坝混凝土温度控制浅析

溪洛渡拱坝混凝土由于材料特性的原因,混凝土抗裂性能富裕度小。混凝土温度控制采取了从混凝土生产、浇筑、后期冷却、保温及养护的全过程精细化控制措施;结合拱坝仿真分析和专家技术咨询,实现了温控风险提前预防、温控技术措施实时优化的预控管理;建立并完善了"数字"大坝施工信息管理系统,为精细化、个性化、数字化温控管理提供科学管理平台。有效实现了坝体混凝土温控目标,无危害性温度裂缝产生。     

高拱坝混凝土设计强度和耐久性研究

高拱坝混凝土设计强度与坝体内的应力息息相关，各国坝工专家或规范都以最大主压应力的安全系数来选取其强度。而混凝土的强度在相同原材料、在相同配合比情况下，与其所用的试件尺寸、形状、龄期、试验条件（养护环境、加荷速率、受力状态）等关系密切。所谓混凝土耐久性，是指用该种混凝土建筑物的混凝土在正常情况下的使用寿命。二滩拱坝混凝土的骨料为人工破碎的正长岩，其90d龄期的极限拉伸值大于1．0×10^-4。混凝土的耐久性和强度，决定于原材料的质量、水胶比、配合比、施工质量和混凝土的龄期等，在混凝土原材料、施工质量、水胶比（相同龄期）三者中，水胶比是核心。二滩工程实际的水胶比最大为0．486，对混凝土水胶比的限制，不仅是为了满足，抗冻、抗渗需要，同时也可提高其强度，特别是早期强度和抗裂能力。提高抗水流冲刷、磨损、抗侵蚀、抗碳化、抗气蚀等，对高拱坝混凝土性能的提高都有好处。     

溪洛渡水电站拱坝设计

通过对溪洛渡混凝土双曲拱坝坝体应力分析，基础变模值的改变和坝身开孔等对坝体应力影响分析以及就坝基玄武岩发育的层间层内错动带进行坝肩大块体，小块全和阶梯状滑块的稳定分析，并应用三维非线性整体稳定分析计算，综合评价了溪洛渡拱坝设计的合理性。     

高拱坝非线性有限元分析合理网格尺寸研究

针对用非线性有限元法对拱坝进行安全度评价分析时,网格尺寸对计算结果的敏感性,提出了合理网格尺寸的确定方法。以溪洛渡高拱坝为例,对采用非线性有限元仿真分析进行的拱坝安全度评价所要求的合理网格尺寸进行研究,得出了一些有益的结论,可为高拱坝非线性有限元分析的规范化提供参考。     

龙江水电站枢纽工程双曲拱坝混凝土施工质量控制

龙江水电站枢纽工程建设监理部对大坝工程施工过程进行全方位的控制,严格审批配合比、施工措施,着重控制混凝土的原材料、拌和物、现场浇筑及通水冷却。坝体压水检查、钻孔取芯试验结果满足设计要求,55.35万m~3混凝土除前期出现极少裂缝外,后期无裂缝,表明质量控制达到较高的水准。     

高拱坝地震损伤破坏的数值模拟

本文在假设混凝土宏观均质的基础上考虑细观不均匀性的影响,采用带残余强度的双折线损伤演化模型和带幂函数下降段的损伤演化模型,结合带拉伸截断的摩尔-库仑破坏准则,探讨了高拱坝在地震作用下的裂缝扩展和破坏形态.某即将兴建的拱坝的计算结果表明,混凝土大坝破坏主要由拉应力引起,开裂从坝顶中部开始,裂纹主要出现在坝体上部,其余部位基本保持完好.计算结果得出的最终破坏形态与模型试验基本一致.     

高碾压混凝土拱坝真三维施工模拟

通过对高碾压混凝土拱坝施工过程的系统分析，将计算机数字模拟技术成功用于高碾压混凝土拱坝施工管理与进度控制领域，采用深度冲区消隐技术对高碾压混凝土拱坝施工过程进行真三维仿真模拟，针对大坝施工进度严重滞后的情况，提出了特定情况下沙牌大坝混凝土的施工方案和工程措施，并进行了施工进度预测。     

三里坪碾压混凝土拱坝混凝土温度控制设计

三里坪拱坝最大坝高141 m,厚高比仅0.17,属薄拱坝。根据拱坝结构特点及施工工艺水平,提出了合理的混凝土温度控制标准及防裂措施,具体为：混凝土内外温差控制在16℃~18℃之间,常态混凝土取上限,RCC混凝土取下限;合理控制混凝土浇筑层厚和层间间歇时间,合理安排施工程序,通水冷却,做好混凝土表面保护。介绍了设计过程,可供同类工程参考。     

构皮滩与乌东德电站拱坝关键技术研究与实践

构皮滩和乌东德水电站具有“流量大、水头高和河谷窄”等特点,电站拱坝均为建在岩溶地区的特高双曲拱坝,工程设计、施工和管理难度大。从坝线选择与枢纽布置、拱坝体形设计、泄洪消能设计、岩溶处理及温控防裂设计等方面,对两座拱坝所面临的关键技术问题进行了探讨。工程实践表明,大坝体形设计应从侧重节省坝体工程量向提高坝体综合安全性方向转化;应从结构、材料和施工工艺方面采取措施提高拱坝防裂性能;应采取坝身和岸边联合的泄洪方式,减少坝身泄洪规模。研究成果可为我国西部地区修建高拱坝提供借鉴。     

关于强震下拱坝损伤整体判别指标的初步探讨

地震动的强烈不确定性使得高拱坝在满足设计地震烈度要求的前提下必须深入研究超载地震动作用下的抗震裕度。本文通过对考虑横缝的高拱坝在不同强度地震动下的响应进行了分析，并根据计算结果，得到大坝在逐级增强的地震动作用下，拱冠顺河向位移和输入加速度呈现出分段变化的规律。相比于搜索拱坝结构在强震作用下具有较强随机性的失效路径而言更有可操作性，在如何解决超静定拱坝在强震下的整体抗震性能评价指标方面提出了有益的参考。     

高碾压混凝土拱坝中的构造缝问题研究

为了控制施工期温降引起的坝体裂缝，国内外已建成的几座碾压混凝土拱坝普遍设置了诱导缝。我国在国家“八五”科技攻关过程中深入研究了诱导缝的作用和合理布置问题，提出了诱导缝等效强度计算模型和断裂判别式以及有效作用范围估计方法，为诱导缝设计提供了理论依据，并对高碾压混凝土拱坝设置少量横缝的作用和适用条件提出了依据。