碾压混凝土坝弹性力学参数渐变规律分析

受振动碾压和龄期的影响,碾压混凝土坝力学参数具有空间和时间的渐变特性。这些渐变特性导致碾压混凝土坝力学参数的复杂变化,是各碾压层本体和层面的力学参数以及层面厚度难以准确确定的主要原因。本文首先针对碾压混凝土坝各相邻碾压层弹性模量和徐变度差别较小的特点,研究了碾压混凝土坝并层龄期的确定方法;然后考虑碾压混凝土的空间渐变特性,结合复合材料力学串并联模型,建立了典型碾压层弹性计算参数分析模型;进一步利用并层算法,构建了并层体的弹性计算参数分析模型;最后,在碾压混凝土坝并层等效弹性力学参数反分析的基础上,利用粒子群算法,求解出了碾压混凝土坝弹性渐变参数。工程实例表明,本文提出的方法是可行有效的。     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

碾压混凝土坝热学参数反演

在碾压混凝土重力坝温度场计算中,混凝土热力学参数对计算结果的准确性影响较大。针对碾压混凝土坝热学参数难以直接量测等问题,将灰狼优化算法引入到碾压混凝土坝热学参数的反演中。结合某碾压混凝土重力坝具体算例,介绍灰狼算法的具体实施步骤。结果表明,灰狼优化算法收敛效率很高,只需要较少的迭代步数便可以取得最优解,克服了传统试验方法试验工作量大且精度不高的问题。基于灰狼算法的碾压混凝土坝热学参数反演模型准确易行,可为其余碾压混凝土重力坝工程确定混凝土热学参数提供借鉴,提升混凝土温度场计算精度,从而制定更有效的温控防裂措施。     

基于混沌遗传算法的碾压混凝土坝力学参数反分析

坝体物理力学参数是衡量坝体质量的一项重要指标,如何获取碾压混凝土坝当前实际的物理力学参数是分析和评价大坝安全性态的前提和关键。根据碾压混凝土坝施工过程、压实机理和层面特性等,将碾压混凝土坝力学参数识别反问题作为优化问题处理,系统地研究并建立了碾压混凝土坝变形力学参数反分析理论和方法。为克服传统遗传算法的早熟缺点,在处理优化问题时引入混沌遗传算法,并应用混沌遗传算法对某碾压混凝土坝的横观各向同性变形参数和渐变参数进行了反演。最后将横观各向同性模型与参数渐变模型计算值和实测值进行对比分析,验证了反分析理论和方法的正确性,同时也说明了参数渐变模型的合理性和正确性。     

高寒地区碾压混凝土坝运行期力学参数反演分析

为准确获得高寒地区碾压混凝土坝真实状态下的力学参数,将碾压混凝土作为横观各向同性材料进行参数反演分析。首先采用均匀设计构造力学参数样本,然后基于有限元法计算不同工况下的顺河向位移,将有限元分析得到的水压分量相对值及相应的力学参数作为神经网络的训练样本,建立水压分量相对值与相应的力学参数非线性映射关系。基于大坝实测位移,考虑坝顶冻胀变形的影响,通过建立坝体及坝基多测点变形统计模型分离出水压分量相对值,将其作为反演模型的输入值,得到坝体及坝基的力学参数。通过实例分析表明,该方法反演得到的坝体及坝基力学参数是可行的,可为高寒地区碾压混凝土坝安全性态评估提供参考。     

碾压混凝土坝的抗渗性能

碾压混凝土筑坝是70年代以来混凝土筑坝技术的一项重大革新,采用本技术的越来越多;坝高已突破100m,碾压混凝土体积也达100万m~3以上。 碾压混凝土是一种水泥用量低,粉煤灰掺量大、用水量少、无坍落度的干硬性混凝土,浇筑时大面积薄层摊铺,振动碾分层压实。碾压混凝土筑坝可以不设纵缝、减少立缝、简化温控、不埋设冷却水管等,具有施工速度快,节约材料,工序简化等优点。     

龙滩碾压混凝土重力坝快速施工技术

连续、高强度、快速施工既是碾压混凝土坝的施工特点,也是层间结合质量的根本保证。龙滩水电站碾压混凝土浇筑采用了合理的入仓手段和机械设备配置,通过配套的碾压混凝土施工技术的应用和健全的管理体系,有效地提高了碾压混凝土施工强度,保证了施工进度和施工质量。     

高坝碾压混凝土凹凸层缝法筑坝的设想

高坝碾压混凝土的施工缝面很可能是抗滑稳定安全的控制因素，为改善碾压混凝土坝这一成层材料结构体的特性，提出在碾压混凝土振碾密实后再采用接地部位为凹凸齿形的振动施工机械将碾压混凝土的平直层面压制成如三角形、梯形、波浪形等齿型层面，从而在上下层之间形成凹凸层缝的设想。理论分析认为这一施工技术驿提高碾压混凝土层缝的抗剪强度效果显著。     

江垭大坝碾压混凝土斜层铺筑及效果分析

江垭大坝采用碾压混凝土斜层铺筑施工技术,提高工作效率45%,节约成本,并且该施工方法缩短了混凝土层间结合时间,提高了混凝土质量。     

丰满水电站重建工程坝块越冬停浇面保温措施研究

由于地处严寒地区,冬季气候寒冷,丰满水电站重建工程碾压混凝土坝采用冬季长间歇的施工方式,坝块越冬停浇面的保温防裂至关重要。本文介绍了多层橡塑海绵保温材料加人工造雪覆盖层的越冬保温措施。根据温度监测情况,重点对人工造雪的保温效果进行了分析,以期为未来越冬保温措施提供参考。     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

我国混凝土坝坝型的回顾与展望

坝型选择是否合理,影响到工程造价、建设速度甚至工程质量。影响坝型选择的因素包括:工程特点、坝型特性、国家技术经济水平、筑坝技术的发展及筑坝经验的积累。我国早期曾建造较多的支墩坝、宽缝重力坝和少量空腹重力坝,自20世纪90年代以后,这些坝型均已停建。目前建造的都是拱坝和重力坝。近年碾压混凝土重力坝和拱坝得到快速发展。笔者认为,在气候温和地区,碾压混凝土大跨度连拱坝和大头坝也是可以探索的坝型。     

碾压混凝土坝空间渗流安全监控模型研究

坝体、坝基中的渗流观测点所观测的仅仅是该测点及其附近部位的渗流状况,并不能很好地反映作为空间场形式存在的大坝整体渗流,因此,以渗流水头监测量为研究对象,分别考虑本体和层面水压分量的影响,建立能综合反映大坝渗流空间特性的碾压混凝土坝空间渗流安全监控模型.通过实例证明,该模型具有较高的精度,对碾压混凝土坝渗流监控和预警都有重要的意义.     

碾压混凝土坝浇筑进度三维仿真

随着虚拟现实技术的发展,三维仿真作为一种全新角度的管理方法和技术手段在工程进度管理中起到越来越重要的作用。本文讨论了基于OSG图形引擎和QT应用程序开发框架的大坝浇筑仿真系统的开发方法。该系统并可根据施工的高程数据来生成相应的浇筑情况。基于上述方法设计实现了一个碾压混凝土坝浇筑过程三维仿真系统。     

北疆某碾压混凝土重力坝施工的 几项技术措施

本文重点介绍了北疆某碾压混凝土重力坝施工的几项技术措施,即：极端气温条件下土石方开挖、坝体混凝土越冬保护、斜层碾压施工技术、利用高压冲毛机进行喷雾改变仓面小气候、用常态混凝土找平后直接铺筑碾压混凝土进行基础垫层施工等。这些措施已用于了工程施工,既保证了工程质量又加快施工进度,取得了良好效果。