边墙高度与分缝长度对泄洪洞衬砌混凝土温度应力的影响

以溪洛渡水电站无压段泄洪洞为例,采用三维有限元法仿真计算了1 m厚衬砌混凝土的温度应力,分析了不同边墙高度与分缝长度下衬砌温度应力的变化发展规律。边墙高度和分缝长度变化对温度应力的影响明显,尺寸越大,温度应力越大,衬砌混凝土越易产生裂缝,边墙高度对应力的影响略小于分缝长度的影响,边墙高度与分缝长度的比值在1.22~1.25之间时断面较为合理,可为类似工程提供参考。     

白水坑水库混凝土面板堆石坝安全监测

通过分析坝体变形量、防渗体分缝及面板应力等资料,表明白水坑水库混凝土面板堆石坝变形量较小,坝体及面板施工质量及运行良好,未发现异常.     

高碾压混凝土重力坝纵缝在张开工况下对温度应力的影响分析

在研究方法上采用国际大型通用有限元软件ANSYS建模与自主开发主体计算程序相结合的办法来实现坝体纵缝的仿真计算。通过某典型算例对碾压混凝土坝施工期和运行期温度徐变应力场进行了全过程仿真计算分析。分析了坝体不同间距的纵缝对坝踵、上游面、坝体中心部位、坝趾、下游面的温度应力的影响情况。总结出规律,得出一些具有应用价值的结论,为实践工程中设计坝体纵缝和进一步的理论研究提供了一定的理论依据。     

三板溪面板堆石坝面板裂缝成因分析

采用钢筋应力计、无应力计、应变计、温度计、裂缝计等监测仪器对三板溪混凝土面板堆石坝进行监测,研究三板溪混凝土面板堆石坝在施工期和运行期的应力、变形分布规律,分析混凝土面板产生结构性裂缝的可能原因。监测资料分析结果表明:导致面板水平施工缝挤压破损的直接原因是面板水平缝缝面压应力过大和结构上的缺陷;从外部运行环境看,首次蓄水水位上升过快引起大坝变形速率过大,面板偏心受压,最终导致面板水平缝挤压破损。     

面板堆石坝分离式面板应力变形特性研究

为进一步研究分离式面板的技术特点,利用商业有限元分析软件ABAQUS分别对分离式和连续式面板堆石坝进行数值模拟,对满蓄期连续式面板和分离式面板的应力应变状态进行了对比分析。计算结果表明,相比于连续式面板,分离式素混凝土面板技术的应用改善了面板在满蓄期的应力分布状况,提高了混凝土面板对堆石体变形的适应能力;不同水平缝宽度对面板的整体应力应变状态影响较小,为避免局部应力过大而导致的混凝土挤压破坏,其宽度应根据变形计算进行确定。     

过缝钢筋对放空洞无压段衬砌混凝土应力影响研究

以江坪河水电站放空洞无压段为例,利用ANSYS软件模拟了衬砌混凝土的施工过程,采用三维有限元法仿真计算了温度与温度应力,分析了有无过缝钢筋约束工况下温度应力的发展过程和分布规律,研究了过缝钢筋在增加结构段之间整体性的基础上对衬砌混凝土应力的影响,为隧洞工程是否有必要设置过缝钢筋提供了参考.     

碾压混凝土拱坝诱导缝设置研究

鉴于制定合理的诱导缝分缝方案是改善碾压混凝土拱坝坝体应力、防止大坝开裂的重要措施,采用三维有限元技术,考虑施工期瞬态温度荷载作用,比较分析了桑郎碾压混凝土拱坝在不同分缝方案下的诱导缝开裂情况和坝体应力。结果表明,在靠近拱坝高拉应力区设置的诱导缝更易开裂,有效地起到释放坝体应力的作用;诱导缝的开裂对坝体不同部位的应力改善效果不同,诱导缝开裂后拱坝上下游表面高拉应力值降低明显,但远离诱导缝的坝内应力值降低较小,对碾压混凝土拱坝的诱导缝设置具有一定的参考作用。     

混凝上坝温度缝间距计算方法探讨

混凝土重力坝用横缝沿坝轴线将坝体分割成独立的坝段,在运用期间,当周围介质温度发生变化时,各坝段可自由变形,以免产生过大的拉应力,从而出现有害裂缝,保证坝体安全.拉应力随温度伸缩缝间距的减小而减小.但是,若坝段长度很小,势必分缝较多,这是不经济的;如果坝段过长,则可能出现裂缝,对建筑物安全运用极为不利.如何合理确定温度缝间的距离,是混凝土重力坝设计中重要课题之一.本文试就确定混凝土重力坝温度缝间距的计算方法作一些探讨.     

MgO掺量对混凝土不同浇注温度下拱坝应力的影响

为了研究不同浇筑温度下MgO掺量对混凝土拱坝应力的影响,采用有限元数值模拟对某外掺MgO混凝土拱坝施工期温度场、应力场进行仿真分析,对比不同掺量不同浇筑温度下特征点的温度、应力和掺MgO引起的自生体积变形过程。结果表明,不同浇筑温度下,MgO对应力场有效补偿量相差不大,对于低温季节浇筑的混凝土,适当增加MgO的掺量可有效补偿坝体应力;对于高温季节,温降产生的拉应力很大,最好配合分缝措施或避开高温季节浇筑。     

日最大降温时堆石坝混凝土面板温度应力研究

以在建的公伯峡水电站混凝土面板堆石坝为例,针对面板施工期发生日最大降温 日温差 这一特殊气候条件,实时模拟面板的施工过程,对面板的温度场和温度应力进行了仿真分析,获得了在发生日最大降温情况下混凝土面板温度场和温度应力的变化及分布规律.     

Experimental investigation on influence of different transverse fire locations on maximum smoke temperature under the tunnel ceiling

In former studies, fires were always assumed to occur at the longitudinal centerline of tunnels. In fact, fires will occur at any locations in tunnels, with different distances to the sidewall. A set of model scale experiments were carried out, to investigate the influence of different transverse fire locations on maximum smoke temperature under the tunnel ceiling. Results show that the restriction effect of the sidewalls of tunnels cause the maximum smoke temperature rise under the ceiling to increase compared with the unconfined space, even fires occurs at the longitudinal centerline. The maximum smoke temperature rises above the fire keep almost unchanged with the fire moving closer to the sidewall at the beginning and then increase significantly after the distance between the fire and the sidewall decreases to a certain value. For small pools of wall fire, the “mirror” effect is reasonable, and for large pools, will bring a relatively large error without considering the influence of the equivalent diameter of a wall fire, resulting in underestimating the mass flow rate of fire plume and then overestimating the smoke temperature. Under all fires, the maximum smoke temperature rise under the ceiling decreases exponentially as the longitudinal distance from fire increases. Correlations for related parameters are proposed.     

不锈钢中厚板激光全熔透焊的有限元模拟

运用有限元计算软件ABAQUS对16mm厚不锈钢板的激光全熔透焊的温度场和应力场进行了模拟.采用一体两面的复合焊接热源模型来刻画激光全熔透焊过程中的热输入特征,以柱状体热源代表焊接小孔传热模式,以2个超高斯面热源代表等离子体/金属蒸气云对熔池的辐射传热模式.结果表明:温度场模拟结果得到了与实验结果相一致的"沙漏状"焊缝;钢板内纵向残余应力最大,横向应力次之,板厚方向横向应力最小;纵向拉应力主要分布在焊缝两侧约25mm的区域内,最大值已超过材料的屈服强度;经测算,钢板焊后的角变形量仅为0.35°,这是由于激光焊接能量输入高且集中、可不用开坡口而一次性将钢板焊透.     

青龙RCC拱坝封拱温度对拉应力的影响

青龙RCC拱坝在施工过程中多次调整封拱温度,针对不同的封拱温度方案,利用ANSYS有限元软件计算了温降工况下坝体的应力,并编写APDL程序导出了各方案下上、下游面两拱端及拱冠的等效应力,分析了拉应力的分布规律。结果表明,不同封拱温度方案下青龙拱坝坝体拉应力分布差距较大,当局部高程坝体的实际封拱温度高于设计值时,坝体的拉应力分布范围较设计工况有所扩大,应力值增大;在高温季节施工时,若不采取温控措施,坝体会产生过高的拉应力而影响安全。     

带加劲环地面式钢衬钢筋混凝土管道取消伸缩节研究

以某水电站带加劲环地面式钢衬钢筋混凝土管道为例,建立三维有限元模型,在分析其承载特性的基础上,论证了取消伸缩节的可行性。结果表明,在正常运行工况下,钢管以环向受拉为主;考虑温度变化后,环向应力基本不变,而轴向拉应力在温升作用下减小,在温降作用下增大;设伸缩节后,伸缩节附近钢管轴向应力的减小使其等效应力反而增大,且由于加劲环的约束和钢管与混凝土之间的摩擦作用,钢管并不随温度变化而自由伸缩,伸缩节起不到减小温度应力和适应不均匀沉降的作用,因此对于带加劲环的地面式钢衬钢筋混凝土管道建议不设伸缩节。     

A study of the axisymmetric thermal strain in a laser rod with longitudinal temperature rise

This paper presented a mathematical model of the axisymmetric thermal stress and thermal strain in the laser medium. Then an analytical solution was derived through the Thermoelastic Displacement Potential method using a Love Displacement Function. The analytical results show that under the traction-free boundary conditions, the longitudinal rise of fluid temperature has an unnoticeable effect on the thermal stress profile in the laser rod; however, the thermal strain field has an evident variation in the longitudinal direction, which will significantly affect the laser transmission characteristics and the beam quality. Numerical simulation was also performed for the thermal stress and thermal strain in the laser rod by using the temperature distribution obtained from the conjugate numerical simulation as the thermal load. The numerical results agree well with the analytical solution in the main section of the laser rod except that it better exhibits the end effects.     

基于三维有限元法的碾压砼拱坝应力仿真计算研究

为防止大坝因局部拉应力过大而产生坝体拉裂现象,基于拱坝温度场和温度徐变应力场基本原理,以江西省萍乡市山口岩水利枢纽工程拦河坝为例,利用三维有限元法对拱坝施工期与运行期的温度场和应力场进行了仿真计算。结果表明,拱坝的施工与设计中未采取温控措施、不设置分缝,坝体拉应力过大,超出了碾压砼的抗拉强度,对大坝防裂稳定不利;对拱坝合理地设置横缝和诱导缝,采取温控措施,坝体高拉应力区的应力可得到有效改善,应力得到了释放,最大拉应力小于碾压砼的抗拉强度,有利于大坝防裂,为坝体稳定提供了保障。     

某混凝土坝裂缝化学灌浆时机选择的仿真计算

针对化学灌浆时机选择对大体积混凝土温度裂缝处理效果影响的问题,结合某混凝土大坝工程,基于接缝单元的直接迭代法,运用有限元数值分析方法对不同工况下裂缝的扩展情况进行仿真计算。结果表明,对裂缝先化学灌浆后再进行二期冷却处理,裂缝面拉应力为1.2MPa;而先二期冷却后再进行化学灌浆处理,裂缝面拉应力为2.5 MPa。可见对温度裂缝先进行化学灌浆后再二期冷却处理后的效果要好于先二期冷却处理后再进行化学灌浆。     

部分灌浆失效(有缝)拱坝及重力墩的承载力研究

本文通过物理模型试验,分析研究了拱坝在部分灌浆失效(存在纵横缝)情况下的应力分布及位移.分析了纵横缝及地震荷载对坝体工作状态的影响.通过超载试验研究了有缝拱坝及重力墩的破坏形态与最大承载力,指出了做好纵横缝灌浆的重要性.     

高心墙堆石坝混凝土垫板应力分析及分缝设计

心墙堆石坝坝基混凝土垫板应力值较高,垫板有可能开裂而导致心墙与垫板接触渗流破坏。以高261.5 m的糯扎渡土质心墙堆石坝为模型,通过三维有限元计算分析,研究了高心墙堆石坝混凝土垫板的受力机理、应力分布规律及合理的分缝方式,得出垫板在顺坝轴线方向总体处于压应力状态而在垂直于坝轴线方向会出现明显拉应力,由此提出在反滤层与心墙交界部位及在顺坝轴线方向主动设置结构纵缝的工程措施,从而大幅降低垫板拉应力,避免了垫板开裂。