基于无网格界面模拟方法的面板坝防渗体跨尺度分析

混凝土面板作为面板坝关键的防渗结构,其安全性态至关重要。由于防渗面板与堆石体尺寸相差悬殊,如何在保证面板高精度模拟的前提下提高计算效率是一个亟待解决的难题。通过引入背景网格线及径向插值函数(RPIM),开发了基于无网格的界面模拟方法,实现了界面两侧节点自由分布,克服了Goodman单元点对点的限制。该方法可灵活地连接两侧不同尺寸的面板及堆石体网格,进而建立面板与垫层跨尺度分析模型。同时采用"面向对象"及"超单元"技术将该方法集成到自主开发的GEODYNA计算平台中,实现了与传统有限元法的无缝耦合,并可应用界面弹塑性本构模型模拟堆石和面板复杂的接触关系。在此基础上,通过引入虚节点进一步提高了径向插值函数(RPIM)在边界附近的模拟精度。研究表明,基于无网格的非点对点界面模拟方法可高效、灵活地实现面板坝跨尺度分析,在保证高精度的前提下大幅度降低自由度和提高计算效率。本文研究方法可以很容易地扩充到三维问题,并为面板坝面板精细化损伤演化分析提供有力的技术手段。     

我国峡谷区面板堆石坝建设及研究进展调查

混凝土面板堆石坝是我国当前水利工程建设常用的坝型之一。由于坝体选址的限制,一些面板堆石坝需要修建在狭窄的河谷地区。相较于常见的宽阔河谷,峡谷地区陡峻狭窄的地形增加了坝体变形控制与面板开裂控制的困难,为大坝的建设及正常安全运行带来了诸多挑战。本文总结了当前国内具有代表性的峡谷区面板堆石坝工程建设与相关理论研究的进展,探讨了坝体变形与面板开裂的机理及应对措施,可为相关工程提供参考借鉴。     

云南鲁甸月亮湾水库大坝地质缺陷处理分析

大坝建基面的地质状况对水工建筑物的安全性及耐久性至关重要。月亮湾水库大坝开挖建基面揭示存在断层、裂隙及破碎带、粉细砂层等地质缺陷,有效解决坝基的变形速率不均匀和渗漏问题是坝基改良的关键。针对坝基的主要工程地质问题,采取清基、灌浆和置换处理等措施,使坝基岩体质量得到了显著改善。施工期变形监测成果显示,坝体沉降量由中部向两坝肩递减,相邻坝段差异沉降较小,大坝沉降趋于平缓。      

面板堆石坝混凝土面板裂缝现状、成因与防裂技术进展

混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构,其裂缝控制是影响大坝安全运行的关键。总结了我国部分面板堆石坝混凝土面板裂缝现状,从面板的混凝土设计、原材料及施工工艺等方面分析了裂缝产生的原因,总结了混凝土防裂技术进展。分别从裂缝走向、裂缝产生的部位、裂缝产生的面板分序和产生时间揭示了面板裂缝的特点和规律,总结了混凝土力学、抗冻设计指标、水胶比、用水量、原材料、坍落度、养护方式和垫层处理工艺等技术参数对其影响。分析了裂缝产生成因,包括:不均匀沉降和约束过大导致的结构性裂缝;收缩变形、水化温升和环境温差导致的温度裂缝,以及施工工艺不当造成混凝土质量波动和干缩裂缝等。从减少结构性裂缝、提升混凝土性能和强化保温保湿措施等方面总结了防裂技术进展。     

磁惯导系统在大坝变形监测中的应用研究

随着面板堆石坝建设高度的逐渐增加,用于大坝变形监测的常规仪器不能完全满足需要。为此,提出了利用磁惯导系统进行大坝变形监测的方法,对磁惯导系统的具体组成、监测原理进行了阐述。将磁惯导系统用于水布垭大坝面板挠度的监测中,通过对其连续两次监测数据的处理和分析,以及磁惯导系统监测结果与光纤陀螺系统监测结果的对比,发现磁惯导系统监测数据可以较好地反映出大坝面板的变形趋势,证明了磁惯导系统用于大坝变形监测的可行性。     

复杂加载条件对高面板堆石坝力学行为的影响

针对高面板堆石坝因采用坝体分区填筑和面板分期浇筑互相交错的复杂施工方式使得高面板坝呈现出复杂的力学行为这一问题,借助某拟建高面板堆石坝,采用三维非线性有限元法对其进行复杂加载条件下的结构仿真分析。结果表明:复杂加载条件下坝体应力变形等力学行为均在合理范围之内,但坝体沉降极值较大坝全断面施工时有约12%的减小量;分二期浇筑的面板在竣工期下部一期面板凸向上游,容易引起脱空现象,需引起注意。     

马来西亚巴贡水电站面板堆石坝设计综述

巴贡水电站位于马来西亚沙捞越州中部拉让江支流巴鲁伊河上。大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程为235.00 m,最大坝高202 m,是目前已建和在建的200 m级以上面板堆石坝之一。坝高库大,填筑材料主要由杂砂岩和部分页岩（泥岩）组成,坝体变形尤其是后期变形,坝体材料分区、压实标准及变形控制,适应坝体变形的止水结构,面板设计,大坝填筑施工期间雨季时段长,降雨量大,解决大坝施工期反渗排水问题等是设计工作中的重点和难点。已有的监测成果表明：在巴贡面板堆石坝的设计、施工中所采用的技术是合适的。     

面板堆石坝垫层料渗透特性试验的影响因素探究

面板堆石坝垫层区是面板的直接支承体,向堆石体均匀传递水压力,并起辅助渗流控制作用。垫层料渗透特性参数作为大坝渗流计算和渗透稳定性分析的重要指标,主要通过试验取得。目前不同科研单位的试验结果表现出较大的差异性,综合分析认为与试验测试方法有关。文章从试样级配、制样密度、试样边界条件以及试验渗流方向等诸多方面,通过设计不同的试验组合比对方案,对可能的影响因素进行分析论证,探究造成垫层料渗透试验结果差异较大的主要原因,为针对实际工况选择合理的试验方法提供参考。     

白溪面板堆石坝沉降监测资料统计分析

根据面板堆石坝的变形特性和原理,采用分段拟合法,以2条不同的回归曲线分别拟合面板堆石坝施工期、运行期的沉降,建立相应的统计分析模型;根据白溪面板堆石坝垂直位移实测数据,以单纯形法和线性回归两步交叉进行统计回归分析,取得了较高精度的结果.综合分析认为,白溪面板堆石坝累计沉降量相对较小,垂直位移变形基本收敛趋于稳定.