基于混凝土断裂力学的水工结构裂缝研究综述

混凝土断裂力学是基于金属断裂力学基本理论发展起来的,主要研究含缝混凝土结构的破坏过程及裂缝传播规律,建立失稳断裂准则等。水工钢筋混凝土结构由于长期承受水压力和工作环境等特殊因素,结构裂缝问题与一般混凝土结构相比危害更加严重,需要引起高度重视。本文先对混凝土断裂力学作了简要介绍,然后总结了断裂力学在水工结构裂缝研究中的应用,最后讨论了基于断裂力学的水工结构裂缝研究发展方向。     

断裂力学在水工结构中的应用

断裂力学对水工结构的某些问题确是一个有力的手段。对水工结构物,断裂力学可能有二种用途,即分析已建成的结构物中某些严重裂缝的稳定性,和用断裂力学的概念改进某些水工结构物的设计方法。原文中主要分析了浇筑块中贯穿裂缝的稳定性和配筋的作用问题,并提出了用断裂力学改进重力坝稳定计算方法的设想。这些问题都是有现实意义的。现提以下几点看法供参考。     

水工混凝土建筑物裂缝产生原因

水工混凝土建筑物裂缝可以说是"常发病"和"多发病".如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的.为了进一步加强对水工混凝土建筑物裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文对水工混凝土建筑物裂缝的种类和产生的原因进行分析,以方便设计、施工,找出控制裂缝的可行办法,达到防患于未然的作用.混凝土结构裂缝的成因复杂,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因.水工混凝土建筑物混凝土裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分以下几种:     

水利工程中混凝土裂缝控制

水工混凝土裂缝问题已成为较难克服的水利工程质量通病之一。出现裂缝的原因较为复杂,混凝土裂缝的出现不仅会影响建筑物的美观,更重要的是可能影响建筑物的整体结构稳定性、耐久性。本文简要介绍水利工程中结构混凝土裂缝的类型,分析了裂缝产生原因,阐述了裂缝控制方式、修补措施,供水利工程人员参考。     

断裂力学在混凝土坝中的应用

混凝土是现在水工建筑中广泛采用的一种材料,它具有较高的强度和良好的耐久性。但是由于种种原因,混凝土很容易产生裂缝,本文就混凝土坝中产生裂缝的原因进行了简要的分析,并用断裂力学的有关知识去解决工程中混凝土裂缝所产生的一些问题。     

浅析水工建筑物混凝土裂缝产生的原因及处理措施

文章从水工建筑物混凝土裂缝的重要性出发,分析了水工建筑物混凝土裂缝产生的原因,并在此基础上重点介绍了水工建筑物混凝土裂缝的处理措施。最后得出在以后的水工建筑物混凝土施工过程中,要尽量采用各种预防措施,尽量避免裂缝的出现,以保证建筑物的安全可靠。     

水溶性聚氨酯在水工混凝土结构裂缝渗漏处理中的应用

为消除水工建筑物由于裂缝渗漏引起析钙和钢筋锈蚀对结构产生安全危害甚至破坏等问题,根据《水工建筑物化学灌浆施工规范》(DLT 5406-2010)规范标准,对水工建筑物混凝土裂缝渗漏成因和水溶性聚氨酯化学灌浆材料特性进行分析总结。结合工程实例,详细探讨LW/HW化学灌浆在消力池结构缝防渗修复中的应用。通过采取合理防渗灌浆材料和优选防渗修复加固方案,可以有效提高消力池结构的整体防渗性、耐久性和安全稳定性,确保其功能的正常稳定发挥。     

水工建筑物混凝土裂缝成因及治理措施

裂缝是水工建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象。裂缝的存在,不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性,影响结构物的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。因此,必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究,探讨裂缝的成因和防治措施,从而更好地防治裂缝,提高工程质量。1.水工混凝土裂缝的危害1.1混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏。渗漏的结果,一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏,并可能由此导致混凝土结构物的破坏。     

灌区建筑物中混凝土裂缝及研究方法的探讨

我国灌区水工建筑物的老化,以及砼裂缝的普遍性和危险性比较突出,绝大部分渠系建筑物“带病”运行或“超期服役。”本文根据砼产生裂缝的原因,将其分为温度缝、支撑环境不适产生的缝、构件薄弱处诱发的裂缝、预计之外的荷载作用引起的裂缝,其它如施工过程中产生的裂缝等。目前我国对水工砼裂缝的研究,就监测手段上讲,仍系采用一些常规的方法,但也开始使用较复杂、精度较高方法。如声反射及光学测量来跟踪裂缝的连续发展。在分析方法上,一种是在线弹性断裂力学理论基础上,建立数学模型模拟裂缝的形成和发展。另一种是研究表征不同性质的裂缝及不同危害程度的指标或参数,以达到对裂缝的严重程度作出定量判断。对渠系建筑物砼裂缝的研究方法,应从大量的调查研究开始,在充分搜集资料的基础上,根据建筑物的裂损程度,采用系统工程“层次分析法”进行排队,为决策提供依据。     

混凝土断裂力学讲座(六)——混凝土断裂力学的应用及前景

一、引言与材料力学不同,混凝土断裂力学主要研究裂缝端部附近的应力和应变场,并以此为根据判断裂缝的稳定性。在研究中,根据缝端断裂区与构件尺寸比值的大小,决定采用线弹性断裂力学,或以虚拟裂缝模型和钝裂缝带模型为基础的混凝土弹塑性断裂力学。断裂力学主要研究处于拉、剪应力场中的裂缝,而对处于压、剪应力场中的裂缝研究较少,这主要是因为前一种裂缝失稳的可能性大,也最危险,试验研     

水工建筑物渗漏处理总结

水工建筑物的渗漏问题是一个较为普遍的病害,由于建筑物设计过程中的不合理、施工质量欠佳、运行管理不善或使用条件改变及材料老化等,都会引起水工建筑物的裂缝,或在混凝土内部形成连通的蜂窝孔洞等深层缺损,导致渗漏。如水工建筑物因运行产生裂缝或蜂窝孔洞产生渗漏,不但影响水利工程的功能发挥,而且还可能因为渗漏对水工建筑物产生破坏,影响水工建筑物的安全运行。文章提出了水工建筑物渗漏的成因,并且针对这些常见的渗漏病害,提出一些具体的防范以及处理措施,仅供同行参考。     

宜兴市横山水库溢洪闸混凝土裂缝原因分析及裂缝处理

1概述混凝土中产生的各种裂缝不仅对结构产生不良的影响,还可能对整个建筑物产生直接的危害。水工建筑物水下部分的裂缝,会造成水沿裂缝渗漏,水位线以上的裂缝,则会由于气温的反复变化,使裂缝中的毛细水对结构物造成进一步的损伤,从而可能造成结构物的破坏。化学灌浆是混凝土缺陷处理的     

大体积混凝土裂缝灌浆允许压力案例探讨

实际工程中,混凝土裂缝灌浆的设计压力往往没有给定,依据什么计算方法可以得出既不破坏混凝土结构又能使缝面浆液充填饱满的灌浆压力值,十分重要。利用断裂力学的断裂韧度以及牛顿摩阻定律等对大体积水工混凝土的灌浆允许压力和浆液扩散半径进行研究,得出了大体积混凝土裂缝灌浆允许压力和浆液在缝内的扩散半径的计算方法,并与实际工程进行了比对。结果表明:该计算方法可用于现场灌浆。其中,扩散半径的计算方法为DL/T 5406-2010《水工建筑物化学灌浆施工规范》的附录D中,浆液有效扩散半径的计算提供了参考依据。     

水工墩墙结构混凝土裂缝成因与防裂措施分析

水工墩墙结构广泛分布于水闸、涵洞、挡土墙等水利工程中,水工墩墙开裂已成为水利工程建设的-个通病.在对水工墩墙结构裂缝的形式、成因进行详细分析的基础上,提出从混凝土材料、结构布置形式、施工方法与工艺等方面防止产生裂缝的措施,这些措施对解决其他结构形式裂缝也具有-定的参考价值.     

钢筋混凝土梁的断裂力学分析

根据混凝土材料开裂的非线性特性,采用断裂力学对钢筋混凝土三点弯曲梁进行了有限元分析。考虑了钢筋与混凝土的粘结滑移作用,以裂缝前端应力强度因子为判据,分析了裂缝的稳定性和钢筋的限裂作用。     

大坝水平裂缝稳定性分析

在混凝土大坝水平裂缝稳定性分析中,计算缝端应力强度因子时,裂缝模型中的边界条件取应力值或位移均分插值均存在不足,为此,建立某大坝下游面水平裂缝的局部细化模型,采用平面4结点等参单元形函数插值确定裂缝模型边界条件,利用断裂力学原理得出裂缝的最终开裂深度。以形函数插值确定局部模型边界条件,能较好地体现有限元计算特点且对边界单元要求较低。     

某碾压混凝土拱坝诱导缝应力与开裂研究

以四川木里河某水电枢纽工程为研究对象,对其碾压混凝土拱坝诱导缝应力及开裂进行研究。利用ANSYS建立三维有限元应力模型,计算得到坝体及诱导缝应力。根据双K断裂准则和混凝土虚拟裂缝理论,从断裂力学角度,利用无限大板穿透裂缝模型和无限大体深埋椭圆模型,计算出诱导缝的等效强度。计算结果表明,设置诱导缝减小了诱导缝附近坝面的温度应力,使坝体两侧的诱导缝受拉裂破坏对称,其拉裂破坏都发生在大坝浇筑完成后的冬季降温期。     

节制闸混凝士表观病害处理

1 基本情况 混凝土表观病害的成因很多,大气酸雨的影响、水流的冲刷、海潮的侵蚀、污染物的化学反应、微生物的有机作用、自然风化以及人为因素的破坏等都可能造成混凝土表观的病害。水工建筑物的主体结构基本上是混凝土建筑和钢筋混凝土建筑构成,经过多年使用后,会产生不同程度的剥落、碳化、裂缝等表观病害,影响水工建筑物的正常使用,严重的还会危及建筑物的安全运行。     

沙牌拱坝结构开裂及破坏机理研究

本课题是“九五”国家重点科技攻关项目——高碾压混凝土拱坝分缝与建坝材料研究中的一个研究子题,该子题针对沙牌碾压混凝土拱坝开裂问题进行研究。研究采用物理模型与数学模型相结合的方法,在物理模型中运用断裂力学理论模拟诱导缝的开裂相似,并采用光纤传感检测技术监测大坝及诱导缝的开裂破坏,获得了大坝的应力、变位及超载破坏过程和破坏形态。     

某水闸水工混凝土建筑物裂缝处理技术浅析

水工混凝土建筑物不可避免的会出现裂缝问题。以西南地区某水闸为例,分析了裂缝产生的主要原因,阐述了水工混凝土建筑物的裂缝处理方法,以确保水工混凝土建筑物的安全性和耐久性。