某水电站厂房牛腿裂缝检测及成因分析

对某水电站厂房牛腿裂缝进行了详细的调查与检测,对牛腿混凝土进行了多项无损检测,同时对牛腿结构进行了复核计算.采用有限元数值模拟对温度影响下的牛腿受力状态进行了计算,分析了裂缝出现的原因,计算结果与牛腿裂缝形式非常吻合.分析表明,不合理的支座型式及温度应力是牛腿产生裂缝的主要原因,在设计时应考虑温度应力的作用,支座在构造做法上应采取合理措施减少约束应力.文末还针对牛腿破坏的现状,提出了处理方案与加固对策.     

矩形钢管混凝土柱温度场及温度应力的有限元分析

基于大型通用有限元分析软件ANSYS,针对某水电站厂房钢混凝土排架柱,建立了矩形钢管混凝土柱三维温度场有限元计算模型,研究矩形柱在外界温升和温降两种情况下的温度及应力变化规律,探讨钢管混凝土柱在火灾下的温度场分布特征,比较了两种不同边界条件对钢管混凝土柱温度应力的影响.分析结果表明,计算成果符合工程实际.     

基于数据挖掘的危险源辨识技术

在对水利水电工程施工事故的危险源进行辨识时,传统的辨识方法主观性过强,效率与准确度不高.采用基于数据挖掘的危险源辨识技术对历史施工事故数据进行挖掘,通过研究施工事故、危险源以及能量体的关联属性构建合理的关联规则,提高了危险源辨识的效率和准确度.实际应用结果表明,该方法切实可行,能够较为准确、高效地辨识各类危险源.     

新疆冲乎尔碾压混凝土重力坝底孔温控仿真分析

地处高寒地区的冲乎尔碾压混凝土重力坝运行后多个部位出现渗水,坝体存在多处裂缝。本文以底孔坝段为例进行温控仿真分析,模拟碾压混凝土坝施工过程、混凝土分区、外界气温和温控措施等,得出大坝温度和应力的变化过程及规律。计算结果表明底孔坝段存在多处温度应力超标现象。     

考虑渗流–应力耦合作用的裂缝扩展追踪分析模型

应用无单元法,考虑渗流场与应力场的耦合作用,对岩体内初始裂缝的扩展进行追踪。应力场和渗流场的耦合作用通过以渗透压力和渗透系数为交互因子的迭代计算考虑,其中裂缝区还考虑了裂缝中水对缝壁的拖曳力。首先采用断裂力学最大周向正应力理论,对裂缝的继续开裂扩展做出判断,并确定开裂角,然后对新的结构再进行渗流-应力耦合分析,直至裂缝稳定为止。算例分析表明,所建数值模型能较真实地反映水流对裂缝扩展的影响,并能较好地模拟渗流-应力耦合作用下的裂缝扩展过程。     

KLYML水库大坝沥青混凝土面板接头变形有限元分析

新疆KLYML水库大坝为沥青混凝土面板坝,供水灌溉洞穿过大坝中坝段,进水塔塔体置于上游坝坡之中。为了保证防渗体系的整体有效性,确保供水灌溉洞与大坝面板之间的接头能适应两者的相对变形,本文截取供水灌溉洞所在坝段,建立面板接头的有限元精细模型,对进水塔塔身与面板上游坝坡之间的接头以及大坝底部灌溉洞进水口与面板之间接头的三向变形进行计算,为接头的具体结构设计提供依据。同时,为了反映接头部位两侧结构相互作用的影响,对接头部位的摩擦系数选取两种数值进行对比分析。结果表明,供水灌溉洞与大坝面板之间接头的最大张开位移、最大剪切位移和最大沉陷值分别为5.61、3.62和3.69 cm,当进水塔和进水口混凝土结构与面板之间结合力较弱的时候,接头变形会进一步加大。     

新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术及其有限元分析

本文提出了一新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术,即:在厚壁圆筒承受内外水压力时,利用围岩的抗力作用,采用外加预应力法,在围岩和衬砌混凝土之间安装一种圆环形扁千斤顶设备——用薄钢板制成的中空圆环形压力囊,并根据需要利用水或水泥浆通过有限的径向位移对隧洞衬砌混凝土层外部人为地施加某一数值与分布的均布压应力,用以部分或全部抵消内水压力所产生的拉应力。其优点是不仅省去了预应力钢筋,而且施工简便、经济合理。还利用三维有限元法,分析了在隧洞衬砌混凝土外层间隔施加预应力时衬砌混凝土中应力的变化。计算结果表明,该技术是可行的,效果十分明显,可应用于实际工程。     

猴子岩水电站面板堆石坝面板垂直缝垫缝材料研究

目前,高混凝土面板堆石坝中已开始出现面板接缝混凝土挤压破坏的现象。以猴子岩面板堆石坝已有垫层表面位移成果为依据,建立面板和垫层的子结构静动力有限元模型,采用数值分析方法分析不同垂直缝垫缝材料对面板应力的影响,进而提出垫缝材料的选取建议。结论为,所涉及的两种垂直缝垫缝材料均能有效降低面板的水平向最大压应力和水平向最大压应变,其中桦木方案由于可以有效降低面板坡向压应变,对于防止面板的水平向挤压破坏明显有利,故推荐为垂直缝的垫缝材料。     

承受高内、外水压力的隧洞结构设计建议

隧洞常采用的预应力钢筋混凝土衬砌需承受高内水压力,常规有粘结或无粘结预应力钢筋混凝土衬砌需耗费大量预应力钢材、锚具和普通钢筋,而且应力分布不均匀,施工麻烦,针对这些缺点提出外加预应力衬砌法,即在围岩和衬砌混凝土之间安装一种圆环形扁千斤顶设备,根据需要人为地给隧洞衬砌施加某一数值和均匀分布的反向荷载,即外加均布荷载,用以抵消内水压力所产生的拉应力。针对高外水压力的治理,建议首先采用固结灌浆封堵,然后再将渗漏过来的水采用抽排水系统排走以有效减小外水压力。     

己建压力隧洞复合预应力混凝土衬砌修补加固关键技术研究

提出一种复合预应力混凝土衬砌修补、加固防渗方案,该方案在原衬砌混凝土上,二次浇注一高性能纤维混凝土薄层。在新老混凝土中间设置薄钢板,通过在老混凝土表面开槽等手段,在老混凝土与防渗层之间形成一密闭中空的环形空间。利用水泥浆通过有限的径向位移对新浇注的薄层混凝土根据需要人为地施加某一数值与分布的均布压应力,使二次衬砌混凝土层具有一定数值的环向预压应力。这样可以分担部分的内水压力,而使该方案具有预应力混凝土补强加固效果及复合防渗功能。其优点是不仅省去预应力筋,达到防渗加固效果,而且施工简便,损失过水断面较小。