重力坝冲沙泄洪闸左导墙抗滑稳定及静动应力分析

为研究冲沙泄洪闸坝段左导墙在复杂地基开挖面上的抗滑稳定及静动应力分布规律,本文运用大型通用有限元软件ABAQUS对冲沙泄洪闸左导墙坝段进行了三维数值仿真计算。研究表明:左导墙坝段建基面处扬压力水头呈现上下游坝段高,中间坝段低的分布特征;各典型纵横断面以及导墙坝段整体在顺河向和横河向上的抗滑稳定安全系数均符合规范要求,不存在滑移问题;左导墙坝段建基面沿坝轴向最大拉应力超出其轴心抗拉强度,竖向最大拉应力区宽度以及最大剪应力等均满足地基承载力要求。但是计算结果反映出,导墙在坝左0+099.00与建基面的结合部位为应力薄弱面,出现了混凝土拉裂破坏的情况,对工程安全造成极大的隐患,建议进一步进行结构优化设计。     

基于ABAQUS的地下式沉沙池结构内力有限元分析

根据某工程地下式沉沙池大断面、大开挖及围岩破碎的特点,采用有限元软件ABAQUS对沉沙池支护和衬砌结构的内力进行了计算分析。结果表明：支护顶拱位移较大,衬砌左右侧边墙距底部1/5处的轴力和弯矩均达到峰值,为该结构的薄弱部位,存在断裂破坏的风险隐患。建议对支护顶拱部位的围岩采取固结灌浆措施,对衬砌左右侧边墙底部的薄弱部位可适当采取措施增加强度。     

顺坡向压力荷载作用下挤压边墙的破碎研究

通过大型三轴试验,模拟研究混凝土面板堆石坝的挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下不同搭接长度、围压、配合比时的破碎机理以及裂缝发展规律。试验结果表明:挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下,裂缝首先出现于搭接部位,且随着压力不断的增大,裂缝由挤压边墙两侧向中间部位发展直至将整个试件贯穿,所有裂缝大致平行;挤压边墙在顺坡向压力荷载作用下会被逐渐压裂破坏,但是不会被彻底压碎成为垫层的一部分;搭接长度和围压对混凝土最终破坏没有影响,但是对初始裂缝的发展位置有影响。     

紫外线辐射及冻融循环双因素下面板混凝土力学性能研究

为了建立考虑紫外线辐射作用的混凝土冻融循环损伤模型,有必要弄清紫外线辐射与冻融循环相结合条件下对面板混凝土力学性能的影响。为此进行了紫外线辐射试验、冻融循环试验和混凝土抗弯强度试验,并对混凝土试件表面状况、质量损失率和抗弯强度进行了对比分析。试验结果表明:在一定冻融循环次数下,水灰比越大,质量损失率越大。相较于未经紫外线照射的对照组,经过紫外线照射的试件在经过一定循环次数的冻融后,其质量损失率更大。紫外线辐射对低强混凝土的质量损失率影响主要是在冻融循环的早期表现出来,而对高强混凝土则是在冻融循环的晚期表现出来。紫外线辐射对经受冻融循环后的混凝土抗弯性能没有明显的影响,在其他条件相同的情况下,水灰比越低,抗弯强度越高。     

新疆高混凝土面板堆石坝筑坝填筑标准及变形控制

根据近30年来新疆100 m级以上面板坝建设经验,对坝体填筑标准进行了总结,并结合沉降监测资料,分析了坝高和筑坝材料、施工填筑控制标准、碾压施工参数和运行年限等因素对高面板坝变形控制的影响:(1)对于新疆100～150 m级面板坝,从变形控制的角度看,采用砂砾石填筑的沉降率比采用堆石填筑小0.2%左右,采用砂砾石填筑优于采用堆石填筑;(2)对高震区150 m级以上的高面板砂砾石坝,设计填筑相对密度从不小于0.85提高到0.90必要且可行,且应采用现场原级配大型相对密度试验代替室内相对密度试验方法来确定坝体的填筑标准;(3)提高施工振动碾吨位是减小坝体变形的有效方法,采用目前广泛使用的26 t振动碾,铺料厚度80 cm,碾压8遍,一般能满足150 m级以下面板坝的设计填筑标准要求;对更高的坝建议采用更大吨位的振动碾施工。     

泄洪闸导墙稳定与应力对孔口宽度敏感性分析

文章以泄洪闸左导墙为研究对象,计算并分析了导墙扬压力、抗滑稳定及应力对不同孔口宽度的敏感性。结果表明:典型横断面在建基面处的扬压力水头对孔口宽度的敏感性较弱;导墙的抗滑稳定安全系数随着孔口宽度的增加而增大,坝下0+056. 00的K'对孔口宽度较为敏感;坝下0+056. 00在建基面的正应力以及堰顶面的剪应力对孔口宽度更为敏感。     

软岩料填筑面板堆石坝的流变和湿化效应研究

为了研究不同时期下软岩料流变及湿化效应对面板堆石坝的应力及变形影响。对比软岩料的流变和湿化模型,分析已有的软岩料流变、湿化效应的有限元实现方法。以某面板堆石坝为例,按大坝的不同时期和是否考虑流变、湿化效应制定了4种计算工况,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算,通过对比分析4种工况的计算结果,系统总结了软岩料的流变、湿化效应对软岩料填筑面板坝在竣工期和蓄水期应力变形的影响规律。结果表明:无论是竣工期还是蓄水期,在考虑流变和湿化后,大坝横断面最大垂直位移、水平位移、大主应力均有显著的增加,但相对而言在蓄水期增加的更多。可见软岩料的流变和湿化效应对软岩料填筑面板坝应力变形有较大的影响,且在蓄水期影响更加明显。     

法向荷载作用下挤压边墙压裂破碎机理试验研究

混凝土挤压边墙技术与传统方法相比,能更好地保证面板堆石坝中垫层料的压实质量、提高坡面防护能力、施工简便、有利于安全度汛等。但现阶段关于挤压边墙的破碎问题的研究较少。针对引起挤压边墙破碎的法向压力荷载作用,运用试验方法,揭示不同配合比、不同搭接长度及受到不同围压的挤压边墙在法向压力荷载作用下的压裂破碎机理。结果表明,水灰比越大、围压越小、搭接长度越小时,裂缝出现的越早,挤压边墙的裂缝最早出现在搭接部位,且逐步向厚度较大的中间部位发展,所有裂缝大致平行,方向近似垂直面板;挤压边墙的最终破坏与水灰比和围压有关,与搭接长度无关,随着水灰比减小或围压增大,挤压边墙的抗压强度增大。研究成果为挤压边墙的力学特性分析提供了理论基础。     

运行期高面板坝挤压边墙的破碎机理试验研究

通过组合模型试件(尺寸φ150 mm×H450 mm)的三轴试验,模拟运行期面板自重及其上游水压力等荷载对挤压边墙混凝土(extruded curb concrete,ECC)产生的顺坡向及法向荷载作用,从而研究围压、面板厚度以及水胶比对ECC破碎机理及裂缝发展规律的影响。试验结果表明:应力-应变曲线经历了3个阶段,第1阶段表明各组件"石膏-面板-ECC-垫层料-石膏"之间空隙已被压实,第2阶段主要是垫层料的压实,第3阶段主要是ECC裂缝发展及破碎过程,材料近似表现为线弹性特性;初始裂缝发生在ECC之间的搭接部位,而不是ECC与垫层料接触的齿状部位,随着荷载逐渐增大,最终ECC完全被压碎成为垫层料的一部分; ECC在"初始裂缝-裂缝增多-最终破碎"的发展过程中,破碎率从15%增加到50%再到100%,偏应力增加了1.5～2.0 MPa;相对面板厚度,ECC的应力-应变对围压及水胶比更敏感。     

新疆水库大坝70年建设成就

新中国成立以来,为促进绿洲农业灌溉和生活供水的需要,截止2019年全疆和兵团已建、在建及拟建水库724座、总库容290亿m~3。为展示在该领域取得的伟大成就,本文综述了在复杂地质环境和脆弱生态环境等条件下,新疆水库建设的探索与实践。新疆水库建设中,筑坝材料不断改进,面板坝、沥青心墙坝、常态及碾压混凝土坝等各类坝型不断涌现,过鱼设施及鱼类保护措施多样化发展,新技术、新材料、新工艺的引进吸收不断创新。新疆水库工程的建设在灌溉、供水、防洪、发电、水产养殖、旅游等方面发挥了重要的社会、经济和生态效益。