拱坝坝身泄水深孔悬臂结构研究

由于拱坝坝身泄水深孔的上游进口平台和下游闸墩及鼻坎结构均需由坝体基本体型以外的悬臂结构来支撑,因此有必要对坝身泄水深孔悬臂结构进行研究。本文以实际工程深孔悬臂结构基本体型为基础,利用三维有限元法研究深孔上、下游悬臂结构的应力状况,对比分析悬臂结构对深孔自身结构及坝体结构的影响规律。结果表明,坝身泄水孔上下游悬臂结构的存在,使得深孔顶、底板流道受压,流道侧壁受拉,坝体上游面悬臂结构绝大部分受压,下游面闸室边墙与坝面接触部位拉应力较集中。     

新疆玉龙喀什水利枢纽工程拱坝体型设计

玉龙喀什水利枢纽工程拱坝体型设计通过采用浙江大学水工结构研究所编制的ADAO计算程序分析,确定坝顶长670 m,坝体在平面上呈抛物线布置,抛物线方程为x~2=by;拱冠梁顶厚度为12 m,厚高比取大值为0.25,拱冠梁底60 m,大半中心角为53.139°;拱冠梁各层厚度变化可视为由拱顶至拱底均匀变化,坝体上游面曲线为y=a_0+a_1z+a_2z~2。计算得出的应力、位移数值及分布规律均符合国内外工程建设规范,拱坝体型设计合理。     

高坝洲工程二期RCC坝体施工

高坝洲二期坝体采用全断面RCC筑坝技术，其中，纵堰坝身段及以左坝段为一期工程，建筑物属多孔、薄壁结构、仅在纵堰坝身段高程62m以下部位采用RCC；表孔坝段及以右坝段为二期工程，汇水建筑物高程59m以下、挡水建筑物高程62m以下部位均采用RCC。在一个枯水期完成了二期工程的截流、基坑开挖、溢流堰体以下部位的混凝土施工，不仅节省了上游RCC围堰，而且实现提前1a正常蓄水发电，效益十分明显。有关试验、观测结果表明，坝体施工质量良好，运行正常。     

杨房沟拱坝施工图阶段体形优化分析

在招标设计的基础上对杨房沟拱坝的拱冠梁剖面、水平拱圈中心角、坝体厚度等方面进行深化研究,采用拱梁分载法进行坝体应力分析,结果表明在维持拱冠梁剖面和坝体厚度与招标设计基本一致的基础上,适当减小上部高程拱圈中心角、增大中下部高程拱圈中心角,有利于改善坝体应力状态。     

高碾压混凝土拱坝损伤振动响应特性

高碾压混凝土坝泄洪时,坝体的振动特征是反映其是否安全运行的重要指标。为探明高碾压混凝土坝的损伤振动响应特性,基于理论分析和数值模拟方法,以坝体典型裂缝和碾压成层结构为损伤性结构指标,对无损伤坝体、裂缝损伤坝体、成层损伤坝体和双损伤坝体的流激振动响应规律进行了对比分析。结果表明:碾压成层强度越低、碾压厚度越大、碾压层数越多,拱坝的流激振动响应越大。针对碾压成层和裂缝损伤建立4种不同的损伤模型,进行动力响应计算,得出:碾压成层结构以及裂缝结构,都会使得拱冠梁以及坝肩部位和损伤部位的动力响应增大;并且当同时存在2种损伤时,2种损伤还将相互影响,使得坝身的动位移进一步增大,对坝身安全最为不利。     

对陈村大坝下游面105.00m高程裂缝的研究及控制

陈村大坝下游面１０５．００ｍ高程附近的水平大裂缝，横跨２４个坝段，河水部位１０主段的缝深已超过５ｍ，对１０５．００ｍ高程以上坝体定位和１０５．００ｍ高程附近坝体应力，都有一定影响，经断裂力学研究，拱冠部位裂缝最大可能扩展深度为４．４ｍ，裂缝深度扩展后，１０５．００ｍ高程以上坝体的抗滑稳定仍能满足规范要求。为防止裂缝突变扩展，应控制运行水位不低于设计死水位。对裂缝进行适当保温处理，是改善裂缝附近应力     

温度及水位变化对砌石拱坝应力位移影响分析

荷载作用条件下拱坝受力计算及应力位移分析是其结构设计的重要依据。基于双曲拱坝抵抗荷载作用形式主要有拱作用与梁作用,该文以乌溪水库砌石拱坝为例,采用内置拱梁分载计算理论的ADAO程序探究温度升降及库水位变化对砌石拱坝超静定结构应力、坝身径向及切向位移的影响。数据分析结果表明,死水位与校核洪水位时坝体大小主应力存在显著差异。与设计正常温降相比,设计正常温升对拱坝上游面小主应力影响不显著,增大了下游面中下部小主应力,降低了上下游面拱冠大主应力。砌石拱坝顶拱位移较其余部位显著,向下游位移显著大于上游,切向位移左右侧近似相同。坝体下部靠近基岩位置拉压应力显著大于中心侧。与变形相比,各工况下拱坝应力变化幅度更大,建议采用拱梁分载计算理论分析坝体荷载效应时,应更多关注其应力变化及分布。     

长沙拱坝外掺氧化镁(MgO)补偿效应分析及其裂缝成因

1.概述1.1工程概况长沙拱坝位于广东省阳春市漠阳江二级支流三甲河上游长沙河段,为一四园心(拱圈中心轴线)变厚拱坝,是我国首座采用外掺氧化镁(MgO)温控技术,坝体不分横缝,通仓快速浇筑修建的拱坝,其主要工程特性见表1。1.2　坝体裂缝简介长沙拱坝1999年1月6日坝体开始砼浇筑,1999年4月5日坝体浇筑至坝顶245.5m高程,历时约90天。1999年12月上旬,长沙拱坝在水库蓄水运行两个多月后发现裂缝。经现场检测,坝体裂缝共三条,大约出现于2000年1月中旬,位于坝体下游面。左右岸裂缝呈"八"字状,约在210m拱圈与基岩交接处开始开裂,走向与建基面垂直,向坝体延伸。另一条裂缝位于拱冠梁下游面,沿高度走向。     

谷幅收缩变形对溪洛渡拱坝的安全影响分析

溪洛渡拱坝蓄水初期谷幅收缩现象较为明显,截止2017年5月19日,坝顶ＶＤＬ04测线谷幅变 形达到6．245ｃｍ,量值远超同类工程。在对谷幅变形进行函数拟合和收敛预测的基础上,对两岸谷幅应 用非线性有限元边界位移超载法,研究拱坝及基础应力、变形及塑性区变化规律,分析坝体－基础破坏 的薄弱部位及破坏方式,进行大坝在谷幅收缩极限状态下的安全评价。结果表明,随着谷幅变形超载倍 数的增大,死水位工况下游坝面420ｍ以下强约束区产生拉剪破坏区,并在下游坝面420ｍ以上生成左 右两个分支,沿左右拱端附近向上部高程发展,并向拱冠梁和坝体内部扩展;同时上游面以拱冠梁550ｍ 高程为中心发展出上游拉剪破坏区,并呈现对称扩展。正常蓄水工况,当谷幅超载倍数达到Ｋｃｚ＝3．0时 （ＶＤＬ04谷幅位移－22．436ｃｍ）,谷幅位移导致坝体塑性体积显著增长;而死水位工况,当谷幅超载系数 达到Ｋｃｚ＝2．0时（ＶＤＬ04谷幅位移－14．972ｃｍ）,谷幅位移导致坝体塑性体积快速增长。     

恒山拱坝高水位蓄水科研成果通过专家评审

四月十六日至廿日,山西省水利厅在大同市主持召开了恒山拱坝高水位蓄水科研成果鉴定会。恒山拱坝是我国解放后兴建的第一座砼双曲簿拱坝,由于坝体结构和地形地质条件复杂,又位于高寒地区,故曾作为水电部的试验坝(坝内埋设了大量观测仪器)而闻名全国。26年来,该坝由于坝肩稳定、坝身应力等复杂问题而长期限制在低水位状态下运行,水库防     

二滩拱坝运行期坝体水平位移分析

拱坝径向水平位移呈现"库水位升高或温降,坝体向下游位移,反之向上游位移"的变化规律;同时表现出"靠拱冠越近,位移越大"、"高程越高,位移越大"、"左岸大于右岸"的分布特点;定量分析成果表明,水压荷载是影响径向水平位移的主要因素,时效作用次之,温度位移相对较小。并且,呈现"库水位升高或温降,坝体向两岸位移,反之向河床回弹"的变化规律;同时表现出"左右1/4拱处位移较大,拱冠和拱端位移较小"、"高程越高,位移越大"的分布特点。     

用脆性材料整体结构模型研究拱坝在坝踵前有断层存在情况下的坝体应力

东江水电站拱坝的坝体应力状态较为复杂.距上游拱冠9米处,有构造性的断层F_3横切河床,致使左石岸坝踵距断层的距离远近不一,造成坝体基岩的不对称形态,这种形态对坝体应力将造成什么影响?就是本模型实验的研究课题.     

陈村拱坝下游面105m高程附近水平向裂缝长期分析研究

陈村拱坝下游面105 m高程附近存在横贯24个坝段的水平向大裂缝。长期以来对该裂缝开展了多方位的分析研究,两次采用声波法对缝深进行检测分析;将缝宽作为因子之一回归统计解析裂缝对坝体刚度和整体性的影响程度;依据缝宽年变幅变化情况分析环氧灌浆的利弊作用;运用断裂力学方法研究遭遇设防地震时裂缝可能扩展深度;针对坝体结构特点按重力坝对105 m高程以上坝体应力和稳定进行复核计算;根据30多年缝宽实测资料对其变化趋势和分时段增长速率进行分析;反馈研究促使缝宽增大的不利运行工况并提出了控制运行水位的设想。长系列分析研究表明,105裂缝目前尚不危及拱坝的整体安全,对缝宽缓慢增大的趋势应密切加以关注,必要时采取相应对策。     

严寒地区某拱坝荷载敏感性分析

拱坝作为空间壳体结构,力学机理复杂,加上严寒地区气温低、温差大、供水为主的水利枢纽水位变幅大的特点,有必要详细研究严寒地区高拱坝的应力状态。梳理了拱坝应力的关键影响因素,对拱坝不同类型荷载进行应力敏感性分析,得到了以下主要结论:严寒地区温度荷载对拱坝拉应力极值贡献很大;低水位工况下坝体上游面暴露面积大,增大了温降情况对坝体温度应力的影响,从而增加了坝体开裂的危险。     

古田溪一级大坝重力坝段抗滑稳定分析报告

(一)大坝概况古田溪一级大坝为一混凝土宽缝重力坝,按Ⅱ级水工建筑物设计标准设计。坝顶全长412米,最大坝高71米,坝顶高程384.5米。整个大坝沿轴线分25个坝段,重力坝坝顶宽5.0米,上游面在360.0米高程以上为垂直,以下为1:0.35倾斜面,下游坝面380.0米高程以上为垂直,以下为1:0.35倾斜面。在坝体内沿各坝段接缝处设有宽缝,缝宽2.0米。大坝于1957年9月开始施工,1959年6月全部建成蓄水。     

混凝土坝运行期裂缝演变的荷载效应分析

对于带缝运行的混凝土坝,裂缝的发展演变直接影响到整个坝体的稳定和安全。运行中的混凝土坝主要承受水压和温度荷载作用,因此以某重力拱坝105m高程处的裂缝为例,采用数值仿真分析方法,用接触模型模拟裂缝;应用接触算法,探讨了裂缝开度随水压、温度及二者不同组合情况的演变规律,认为低温、低水位条件对该重力拱坝裂缝开度的影响最为不利。     

陈村拱坝105缝对坝体异常变形影响成因分析

结合陈村重力拱坝原型观测资料，对带缝坝体异常变形成因进行分析。研究表明：陈村拱坝１０５裂缝扩展、左坝肩基岩相对软弱、大坝所处高温低水位不利运行工况以及坝体特殊结构型式是产生异常变形的原因。建议实际运行时应调控水位，避免不利运行工况。     

小湾拱坝运行期温度场反演与应力仿真分析

拱坝所处的运行环境复杂,受力状态复杂,其真实的工作状态往往与其设计状态存在一定的差异,因此开展基于坝体温度和变形监测资料,反演坝体与基岩材料参数,仿真坝体的应力状态的研究。通过有限元方法,基于小湾拱坝实测温度,拟合上下游坝面的温度边界条件,并对拱坝运行期温度场进行了仿真;基于变形监测资料,反演坝体和基岩弹性模量;基于反演得到的坝体温度场与材料弹性模量,对小湾拱坝进行应力仿真分析。研究表明:小湾拱坝下游面温度分布总体呈现出两侧坝段高于中间坝段的规律;运行期坝体混凝土的弹性模量相对于试验值约提高30%;在冬季时,上游坝面水位以上部分出现局部拉应力,下游坝面在坝基交界面附近由于应力集中出现局部拉应力,但不至于影响工程安全运行。     

高拱坝典型拱圈结构模型试验研究与有限元计算分析

某高拱坝坝高、库大,坝址区地质条件较为复杂。该坝体所受到的应力和产生的变形都直接影响到大坝的安全。针对该拱坝地质构造复杂程度较为突出的典型高程拱圈,以结构模型试验为主要研究手段,结合有限元计算,分析了该拱圈在正常工况下的应力和位移分布情况。试验得出:该拱圈的最大压应力出现在左拱端下游面,最大拉应力出现在左半拱端下游面中部,应力值满足规范要求,但呈现出一定的不对称性;两拱端径向和切向变位存在一定的差异,左拱端位移较右拱端大。有限元计算中对左岸增设了垫座进行加固,并计算得出最大压应力位于左岸坝体和垫座交角处,最大拉应力位于垫座上游面;最大顺河向位移位于拱冠梁附近,左岸的顺河向位移明显大于右岸。有限元计算得出的应力与位移分布规律及试验成果相似,两者互为补充。采用垫座加固后的拱圈应力和位移得到了一定程度的改善。鉴于该拱坝左右岸存在的软弱结构面对坝体应力及稳定性存在一定的影响,且因左右岸应力和位移分布呈现出一定的不对称性,建议对坝肩主要结构面采取一定的加固处理措施以确保工程的安全。     

拱坝的有限元等效应力及复杂应力下的强度储备

有限元等效应力法今后将逐步取代拱梁分载法成为拱坝设计的主要方法,在计算有限元等效应力时,应直接进行数值积分,而不宜用二次曲线逼近,坝体自重宜用分步增量法计算,在坝体下游面压应力最大处,双向受压使混凝土抗压强度提高8％左右,如考虑施工期温度拉应力,抗压强度可能反而降低17％左右．在坝体上游面拉应力最大处,侧向压应力使混凝土抗拉强度下降7％～8％左右,在上游面拱冠区,三向受压,使抗压强度提高9％左右．