翁结水库碾压混凝土重力坝动力特性及其抗滑稳定分析

重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压混凝土重力坝在不同工况下的应力变形规律及抗滑稳定性.结果表明:静力荷载作用下,坝体位移符合重力坝一般规律,坝踵主拉应力范围较小;动力荷载作用下,位移等响应在坝顶达到最大,符合鞭鞘效应特征,同时坝体残余位移较小,坝体在一些部位出现瞬时拉应力超标现象,坝基塑性区未发生贯通;对7、8号坝段和9号坝段在建基面及碾压层面进行抗滑稳定验算,坝体坝基均满足稳定要求.

基于遗传算法的碾压混凝土重力坝温度场多测点反演

由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运用所得的反演参数进行温度场仿真模拟分析,对比不同测点个数下反演所得参数的可靠性和精确性。结果表明:通过遗传算法进行参数反演可有效提高反演的速度与精度,并且反演所依据的测点个数越多反演结果越接近实测数据,9个测点反演比3个测点反演误差减少了1.43%,比6个测点反演误差减少了0.44%。因此,在利用遗传算法进行参数反演时应尽量选择较多的测点个数,以提高仿真计算的精度。研究结果可为碾压混凝土重力坝热学参数反演提供理论指导和依据。

基于子模型法的地震作用下混凝土重力坝宏细观损伤破坏研究

大型水工混凝土结构易在结构突变部位出现应力集中现象,工程结构的整体失效破坏起源于局部区域的损伤积累和裂缝失稳扩展。为明确混凝土重力坝在地震荷载作用下的力学特性,采用子模型法构建了基于实际工程的重力坝坝踵高应力区的精细化模型。基于坝踵代表体的细观结构模型,研究了地震作用下重力坝局部受力变形特征以及损伤演变过程。研究结果表明:与宏观模型计算结果相比,细观子模型计算结果能够更真实地反映应力场,位移场,裂纹分布以及损伤演变过程。此外,研究发现细观结构内部的损伤发生时间早于宏观结构,表明宏观裂缝源于内部,混凝土结构破坏并非瞬间完成,而是由于其内部微细裂纹的演化形成更大的宏观裂缝导致。研究结果为重力坝宏观和细观尺度的损伤分布形式提供参考和借鉴。

单薄混凝土重力坝的静动力特性研究

混凝土重力坝作为挡水建筑物,已广泛应用于水利水电工程中,但对于体型单薄的混凝土重力坝,在运行过程中,特别是地震荷载作用下,容易出现应力集中和滑动失稳现象。该文依托石城子二级电站工程,采用有限元数值模拟方法,对其压力前池末端的单薄混凝土重力坝开展静动力特性研究,并基于有限元分析成果研究重力坝的抗滑稳定性。该研究成果对类似单薄混凝土重力坝工程具有参考价值。

堆石混凝土重力坝超声回弹试验研究

文章对某水库堆石混凝土重力坝力学性能等进行研究,采用超声回弹综合法检测。取与项目施工同样的材料,按照同样工艺条件成型、养护,在水库同样环境下浇筑堆石混凝土重力坝试验仓,切割加工成型大试件进行试验检测,获得对堆石混凝土重力坝强度、匀质性、密实度等性能规律,推导综合法测强曲线。研究结果确立了堆石混凝土超声回弹值合理范围。

混凝土重力坝结构损伤机理及演化规律研究

混凝土重力坝作为水利工程的主要坝型,其结构损伤机理及演化规律研究对确保大坝安全性和稳定性具有重要意义。针对混凝土重力坝在承载作用下可能面临的温度应力损伤、收缩徐变损伤和疲劳损伤等问题,采用理论分析、实验研究和数值模拟等方法,对混凝土重力坝结构损伤机理进行了深入研究。基于损伤力学理论,明确了损伤状态变量,提出了各项异性弹性受损材料的本构模型,分析了混凝土材料的微观损伤机理和性能特点,揭示了混凝土重力坝在不同损伤阶段下的应力应变变化规律。

下福水利枢纽混凝土重力坝工程地质安全评价

介绍了下福水利枢纽混凝土大坝及库区的主要工程地质条件,通过现状检查及变形监测资料分析,从工程地质角度对大坝、船闸、厂房等建筑物地基及边坡的运行现状进行了安全评价。

SV波斜入射下混凝土重力坝易损性分析

易损性分析是评估不同强度地震作用下混凝土重力坝各级破坏概率的有效方法。目前重力坝易损性分析通常假定地震波为垂直入射,然而在近断层区域,地震波往往是倾斜入射的,地震波斜入射对重力坝地震响应有显著影响。从太平洋地震工程研究中心数据库选取16条地震动记录,采用黏弹性人工边界结合等效节点荷载实现SV波斜入射波动输入。采用增量动力分析方法对地震动峰值加速度进行调幅,以印度Koyna混凝土重力坝为研究对象,以坝顶相对位移为抗震性能指标,建立SV波斜入射下重力坝不同震损等级的易损性曲线。结果表明,与垂直入射相比,相同震损等级和相同地震动强度下,斜入射时重力坝破坏概率减小;当PGA接近重力坝实际遭受的地震动强度时,入射角为15°和30°时破坏概率与垂直入射相比最大减小率分别为27.3%和68.2%;各地震强度下,15°和30°斜入射相对于垂直入射的破坏概率差异值最大分别达36.6%、83.9%。因此,混凝土重力坝抗震性能分析应考虑地震波斜入射的影响。研究结果也可为近断层区域混凝土重力坝安全风险评估提供参考。

混凝土重力坝设计及稳定性分析

某水利设施的坝体采用混凝土重力坝设计方案,为了保证该坝体的可靠性和保障安全性,本文分析了主体结构的设计内容,包括坝顶高程、挡水坝段和溢流坝段的断面形式、坝顶布置方式、廊道形式、分缝和止水形式,再根据设计参数计算坝体载荷,涵盖坝体自重、静水压力、波浪压力、扬压力以及淤沙压力等。分别按照抗剪模型、抗剪断模型计算坝体的抗滑稳定安全系数,计算值均大于允许值,同时计算两个坝段的垂直正应力,均未超过允许承载力,证明了设计方案的可行性。

石台县三合水库混凝土重力坝裂缝处理探讨

文章介绍了石台县三合水库混凝土重力坝裂缝情况和类别,分析了裂缝产生原因,提出了裂缝处理措施和质量检测方法,分析并验证了处理效果。

自密实堆石混凝土重力坝地基处理的关键技术及实践

自密实堆石混凝土重力坝地基处理是确保工程安全稳定运行的关键环节。本文通过典型案例研究,系统阐述了地基处理的重要性、处理原则、方法及质量控制要点,深入总结了地质勘察、处理方案选择、施工控制、监测与评价等方面的重要措施。研究认为,对于布置在复杂地基上的自密实堆石混凝土重力坝工程,必须高度重视地基处理,并贯穿工程生命周期。应严格开展勘察,全面准确掌握地基实际情况。处理方案应选择技术成熟、经济合理的手段,严格控制工艺过程,确保达到设计要求。还应建立监测和质量检测系统,动态评价处理效果。此外要注重减少对环境的负面影响,应积累典型案例,推动技术发展,使地基处理向简易化、智能化、信息化方向发展,以充分保障自密实堆石混凝土重力坝工程长期安全稳定。

水库混凝土重力坝施工时的温度控制工艺优化研究

水库混凝土重力坝因其具有较好的稳定性,良好的经济性,以及较高的抗震能力等优点,被广泛应用于大型水利工程建设。本文针对水库混凝土重力坝施工时的温度控制工艺优化进行深入研究。分析研究了混凝土浇筑、固化过程中的温度分布与变化,得出了温度控制的关键参数。然后,采用优化算法设计了最优温度控制策略。结果表明,应用优化后的温度控制工艺,能有效减小混凝土温度的波动,降低混凝土的热裂风险,且具有较高的施工效率和经济效益。该研究为混凝土重力坝施工技术的进步,及重力坝的高效、安全运营提供了重要的技术支持。

混凝土重力坝水平位移波动多重分形分析

文章通过多重分形分析揭示了混凝土重力坝水平位移与环境量(如水位、温度)之间的复杂关系,使用了优化的多重分形去趋势相关性分析法和多重分形非对称去趋势相关性分析法进行分析,并运用多尺度滑动时间窗模型来处理实测数据。经实例应用分析发现,水平位移在不同趋势下与环境量之间存在明显的多重分形特征,并呈现出一定的非对称性,具体分析表明,水位变化对水平位移的影响更为显著,而温度变化的影响相对较弱,在环境量的影响下,混凝土重力坝水平位移整体性态良好,水位变化对位移多重分形特征的影响更为显著。

蓄水期混凝土重力坝变形预警指标研究

为了优化反映大坝安全状态的预警指标,准确分析坝体结构行为,基于大坝结构变形监测数据、统计模型和数值模拟,提出监测加高大坝安全状况的快速优化反演分析方法。结果表明,以强度和稳定性为约束条件,利用结构分析方法,估算变形预警指数,得出坝体最大下游位移出现在低温和高水位时,应选择最高水库水位和极端温降,作为评估下游位移的极限荷载工况;利用正演模拟变形和统计模型的其他分量构建的大坝变形预警指标,可用于预报高水位下的大坝变形。

高温炎热条件下碾压混凝土重力坝温控防裂措施探讨

重力坝一直都是水利水电工程建设的重点。高温炎热条件下,碾压混凝土重力坝很容易受到温度的影响,诱发裂缝施工问题,这样严重影响了工程的施工质量。同时,受到高温条件的影响,碾压混凝土重力坝温控防裂工作的难度相对较大,所以需要结合实际情况,通过对裂缝机理的了解,根据裂缝的成因,采取合理、有效的防控措施,以此保证碾压混凝土重力坝施工的质量,降低裂缝问题的产生。本文基于此展开分析和阐述。

某混凝土重力坝渗流监测资料分析

渗流状态是反映混凝土重力坝运行稳定的重要指标,对掌握大坝工作性态具有重要作用。采用历史测值、特征值、逐步统计回归模型建模等对坝基渗流监测数据进行了分析,研究大坝渗流变化规律以及水压、降雨、温度、时效等分量的影响。结果表明,大坝渗流监测设施完善,部分坝基扬压力测值存在逐渐增大的趋势性变化,左右岸不存在绕坝渗流情况,大坝总渗漏量逐步趋于稳定。逐步回归统计模型整体与实测数据拟合度高,各分量占比能够反映真实情况,存在趋势性变化的测点除时效分量外,主要受上下游水位影响,需要重点关注水位变化。

三维建模分析在碾压混凝土重力坝施工中的运用

借助目前较为成熟的三维建模技术,可以在Auto CAD Civil3D软件中建立坝体模型,而如何通过三维模型对坝体进一步完成技术分析,则需要使用到一些VBA程序。文章以某工程碾压混凝土重力坝实际施工为例,从构建大坝三维模型和大坝模型分析两方面,具体介绍了Auto CAD Civil3D中三维建模和模型分析的方法,以及VBA程序在模型分析中的实际运用。

某水库混凝土重力坝渗流性态分析与评价

某水库建成运行多年,坝体出现不同程度的渗漏,需要进行大坝渗流安全分析评价。笔者通过对水库大坝坝基扬压力、渗流量监测资料进行分析,结合水库大坝运行表现,对大坝渗流安全进行分析评价。结果表明:坝体内部渗流通道复杂,防渗体系存在薄弱环节,坝体渗流量监测手段落后,监测精度和效率较低;水库大坝渗流性态不安全,建议进一步采取处理措施,及时消除隐患,确保大坝运行安全。

基于灰狼优化算法的混凝土重力坝断面优化设计

为降低建造混凝土重力坝的材料用量,提高坝体稳定性,对坝体断面进行优化设计。构建以沿坝轴线方向的坝体断面面积为目标函数,沿建基面抗滑稳定、坝踵与坝趾应力为约束条件的混凝土重力坝断面优化模型,利用灰狼优化算法进行优化,并将所得到的优化结果与用粒子群优化算法的优化结果进行比较。结果表明:灰狼优化算法对混凝土重力坝断面优化的结果更好,灰狼优化算法的全局搜索能力明显较强。

多软弱夹层坝基混凝土重力坝加固效应评价方法研究

各国现行规范均规定,在进行重力坝设计或安全鉴定时必须审查大坝沿建基面和坝基岩体内软弱结构面的抗滑稳定性,要求保证大坝不滑动且有必要的安全裕度.针对某一典型重力坝工程,推导了考虑加固措施影响的重力坝抗滑稳定计算公式,并结合预应力锚索加固监测数据,通过有限元模拟预应力锚索的加固效应,最后将刚体极限平衡法与基于场变量的强度折减法相结合评估该工程加固措施的有效性.研究结果表明:在采用有限元计算时,当折减系数增大至2.3时,坝踵及f_(1)夹层与F_(73)断层交界位置均产生了一定程度的屈服;当折减系数达到3.0时,f_(1)夹层形成整体贯通,有限元计算仍收敛;当折减系数达到3.05时,计算出现不收敛.与刚体极限平衡法的计算结果相比,基于场变量的强度折减法所得的抗滑稳定安全系数计算结果在允许误差5%范围之内,且均满足规范要求,验证了该工程除险加固措施的有效性.本研究可为类似预应力锚索加固重力坝工程提供参考依据.