碾压混凝土分层碾压离散元模拟及施工成层细观机理研究

碾压混凝土(RCC)坝特有的大仓面分层碾压工艺带来的层间结合质量问题,是影响其安全运行的重要因素。从施工控制的角度分析RCC施工成层机理,进而合理调整碾压参数,可有效保证大坝的施工质量。首先,通过RCC分层碾压试验,分析了碾压过程中含层面RCC的沉降规律、压实度及抗剪强度,为后续离散元模拟提供了基础;然后,建立并验证了RCC双层碾压与抗剪试验离散元模型;最后,给出了表征层间结合质量的骨料嵌入值指标,进而从孔隙率、层间骨料嵌入、层面应力分布、层间抗剪强度等方面分析了RCC施工成层的细观机理。结果表明:碾压参数对RCC的嵌入值、压实特性、层面应力和层间结合质量均有一定影响;嵌入值是影响层间抗剪强度的重要因素,二者呈线性相关,嵌入值每增加1 mm,模拟抗剪强度约增加1.583 MPa;激振力的增加以及行进速度、碾压厚度的减小均有利于提高层间结合质量,且碾压厚度是影响层间结合质量的最敏感参数。研究结果可为施工中RCC层间结合质量控制标准的制定提供理论依据。

碾压混凝土诱导缝等效强度模型研究进展

院为分析碾压混凝土诱导缝的开裂状况,了解其等效强度的发展脉络及研究现状,文章分别从试验研究、理论研究、数值模拟等方面出发,对碾压混凝土诱导缝等效强度模型研究发展现状进行了分析,且总结了碾压混凝土诱导缝等效强度存在的理论和技术问题,并提出了下一步的研究重点。

碾压混凝土的断裂性能研究

碾压混凝土作为一种新型材料在水利工程和路基工程中得到了广泛的应用,其断裂性能对结构安全性有很大的影响。基于此,文章对混凝土断裂力学的发展过程进行了简要的介绍,对碾压混凝土Ⅰ型的断裂准则和断裂性能研究现状进行了分析,并对碾压混凝土Ⅱ型断裂性能和层面断裂韧度研究现状进行了分析。

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.

水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术

基于当下经济与科技的蓬勃发展,我国水利水电施工技术也获得了长足的发展。大坝作为水利工程的重要组成部分,其施工水准关乎着整体水利工程的成败。要想保障大坝的安全,很多施工单位都采用碾压混凝土作为建筑材料。这是由于采用混凝土浇筑的坝体结构强度高,水泥用量小,在水利水电工程中能有效地节省建设费用。同时,碾压混凝土施工技术可以将整个水利水电工程的资源整合起来,使其温控更加简单,既能确保工程的质量,又能确保工程的顺利进行。因此,碾压混凝土坝施工技术已被广泛应用于我国的水利水电工程建设。本文针对水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术相关内容进行探讨,仅供参考。

辉长岩骨料全级配碾压混凝土力学特性研究

辉长岩坚硬致密,具有高强度、高弹模特性,但将辉长岩骨料应用于大型水电工程在国内外尚无先例,缺乏可借鉴的工程实践经验,且湿筛碾压混凝土试件的力学性能无法真实反映全级配碾压混凝土的力学特性。对辉长岩骨料最大粒径为80 mm的全级配碾压混凝土的力学特性演化规律开展了系统研究,包括抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能、抗剪性能等,对比分析了全级配碾压混凝土抗压、劈拉强度及其湿筛试件的尺寸效应,并将试验结果与国内典型工程所用碾压混凝土的力学性能发展规律进行对比分析,此外还建立了辉长岩骨料全级配碾压混凝土抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能等力学性能-养护龄期演化函数模型。结果表明:辉长岩骨料全级配碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗剪等力学性能随龄期的发展规律符合国内同类工程碾压混凝土力学性能发展的一般规律;C_(90)20W8F100辉长岩全级配碾压混凝土试件与其湿筛试件抗压强度平均尺寸效应系数为0.80、劈拉强度平均尺寸效应系数为0.66;相关力学性能演化模型相关性高(R^(2)=0.9643~0.9992)。可见辉长岩骨料用于大型水电工程碾压混凝土坝建设具有可行性。

干热河谷气候环境对碾压混凝土性能的影响研究

采用大型步入式极端气候模拟器模拟干热河谷地区低湿度、强日照复杂气候环境,深入开展了大坝碾压混凝土力学性能、体积变形性能演化规律研究。结果表明,干热河谷气候环境对大坝三级配碾压混凝土的立方体抗压强度、轴压性能、轴拉性能等均存在较大影响,混凝土标准养护时间越短,干热河谷气候环境作用下混凝土的力学性能下降越明显;干热河谷气候环境下大坝三级配碾压混凝土的干缩变形呈双曲线模型演化规律,在干热河谷地区实施碾压混凝土工程应特别注意加强早期养护。

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。

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。

基于碾压混凝土破坏特征研究

以目前碾压混凝土重力坝坝体破坏特点为背景,利用扩张有限元数值方法,对碾压层厚度对大坝应力分布规律和裂缝扩展的影响进行了研究,并将在同一超载系数下的计算结果进行了比较,其中,超载系数从1.04~3.04,一共9种。在同样的过载条件下,裂缝的垂直延伸长度随碾压层的加厚而略有下降,裂缝的垂直延伸长度比正常情况下要小,仅在K=2.29、K=2.79两个位置与正常情况相当。大坝的压应力和物质的抗压强度相近,表明大坝在这个时候会出现总体失稳,而且裂缝的发展会转向沿河流的流向;在坝体各部位的材料达到对应的强度后,裂缝的横向发展速率会迅速增加,直至整个坝体的断裂。通过对4种不同荷载作用下坝体裂缝扩展深度、坝顶位移、坝踵及坝址处的受力情况进行了比较,结果显示,不同荷载作用下坝体裂缝呈现出脆性突发性破坏特征;结果表明:在荷载作用下,坝体裂缝扩展深度和坝顶位移均有一定程度的降低。

基于DIC技术的碾压混凝土层面裂缝扩展规律

为研究碾压混凝土劈裂过程中层面裂缝演化规律,对不同砂浆处理的碾压混凝土开展劈裂抗拉试验,分析试件破坏形态和不同龄期的劈裂抗拉强度,结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术观测碾压混凝土劈裂过程中层面裂缝发展规律,获取裂缝相关参数,包括裂缝宽度、裂缝扩展速率,并测定层面附近的显微硬度,分析裂缝扩展速率与显微硬度的关系。结果表明:砂浆处理可以有效提高层面结合效果和劈裂抗拉强度,降低裂缝扩展速率;层面裂缝发展过程分为初始、萌生、扩展、贯通4个阶段,扩展速率在贯通阶段呈陡增趋势,未处理试件的裂缝宽度最大;层面显微硬度明显低于上下层,砂浆处理能增强层面显微硬度,层面显微硬度与裂缝扩展速率、劈裂抗拉强度的决定系数R~2均在0.9以上,相关性较高。

循环冷却水管降温技术在碾压混凝土施工中的探索与应用

碾压混凝土施工过程中,水化热引起的温度应力过大通常会导致混凝土内部产生众多温度裂纹,直接影响大坝主体结构的耐久性能以及稳定性能。在混凝土浇筑之后,水化热反应会使混凝土体积产生膨胀或收缩,混凝土受到内部或者外部的约束,收缩或者膨胀过程中会产生温度应力,影响内部结构稳定。为减小温度应力,降低水化热,通常采用循环冷却水管降温技术降低大体积混凝土内部温度。以贵州沙沱水电站大体积混凝土浇筑为例,阐述了混凝土通水冷却供水系统布置和施工流程、冷却水管埋设技术要求和温度控制措施,探讨了循环冷却水管降温技术在大体积混凝土施工中的应用。

高温间歇对碾压混凝土坝施工期温控防裂影响研究

中国东部沿海地区夏季温度高,该类地区的碾压混凝土坝工程在施工期往往会设置高温间歇,但目前设置高温间歇主要依赖经验,缺少相关定量分析。依托福建省霍口水库工程,以有限元仿真分析为手段,对比分析了高温间歇对该碾压混凝土坝施工期温度、应力的影响。分析结果表明:夏季高温季节连续施工,会造成坝体基础温差与内外温差过大,存在开裂风险;与连续施工相比,设置高温间歇能显著降低碾压混凝土坝表面和内部的后期开裂风险,但复工后浇筑的混凝土仍然需要采取通水冷却措施进行降温,以避免开裂。研究成果可为碾压混凝土在施工期设置高温间歇提供科学依据和参考。

辉长岩骨料全级配碾压混凝土变形性能研究

为了探讨辉长岩骨料应用于全级配碾压混凝土的变形特性,开展了辉长岩全级配碾压混凝土大试件的变形性能(极限拉伸变形、干缩变形、自生体积变形、徐变变形)试验,对变形性能随养护龄期的发展规律以及演变模型进行了研究。研究结果表明:辉长岩骨料全级配碾压混凝土长龄期极限拉伸值在60με~70με范围,极限拉伸值发展率的演变规律符合对数模型;1年期干缩变形处于300με~350με范围,干缩发展率与养护龄期呈对数相关性;1年期自生体积变形值小于-10με,自生体积变形属收缩型,变形值较低;徐变水平与同类工程碾压混凝土相比较低,各龄期下徐变度发展规律符合双曲线发展模型。

石粉对水库大坝碾压混凝土性能的影响研究

碾压混凝土大坝使用天然砂作为细骨料时大都掺入一定粉煤灰,以此替代人工砂中的石粉作用,而粉煤灰会增大温控难度且经济成本。文章依据石灰岩石粉特点,通过试验探讨其对碾压混凝土温升、力学、变形、可碾性及抗渗抗冻性的影响,并提出外掺石粉最优掺量和性能可靠、技术可行、经济合理的配合比方案,为实际工程筑坝材料的合理选用以及碾压混凝土的应用提供技术支持。

混合砂中粒径0.075 mm以下颗粒含量对碾压混凝土性能的影响

依托岷江龙溪口航电枢纽工程,在室内开展碾压混凝土配合比试验,研究混合砂中粒径0.075 mm以下的颗粒含量对碾压混凝土性能的影响。结果显示,混合砂中粒径0.075 mm以下颗粒含量在5.2%~9.6%时混凝土性能提升明显。成果可用于现场碾压混凝土实际施工质量控制。

智能通水技术在碾压混凝土坝的应用

碾压混凝土坝采用大仓面连续上升的施工方式,有利于提高建设效率,但层面散热进一步减弱,坝体内部水泥水化热难以散发,容易因为内外温差过大、寒潮等因素出现温度裂缝。本文依托某高碾压混凝土坝工程,研究了针对快速浇筑条件下的分期通水冷却策略,介绍了智能通水技术原理、系统组成和主要功能,总结了智能通水技术在大体积碾压混凝土坝中的应用效果。研究成果可供国内外碾压混凝土坝通水冷却工作借鉴。

混凝土面墙在碾压混凝土重力坝中的应用研究

众所周知,当下我国处于非常重要的城市现代化和农村城镇化建设发展阶段,各类不同类型的建筑工程项目在国内各地建设和施工,水利工程项目就是其中之一。而在这一过程中,混凝土勉强技术得到广泛的应用和推广,之所以具有这一趋势,主要原因在于混凝土面墙施工技术可以适应碾压混凝土重力坝快速施工、缩短工期、降低模板造价等等有点,已经在国内外的诸多工程中进行应用,并且取得了良好作用和效果。在当下国内城市现代化和农村城镇化建设背景对水利工程建设质量、效率等等方面提出更高要求的背景下,对于混凝土面墙在碾压混凝土重力坝中的应用需要保持高度关注和重视,使之发挥出技术优势和价值,促进碾压混凝土重力坝施工质量和效率的全面提升。

关于碾压混凝土热学性能的分析探讨

文章通过不同条件下碾压混凝土热学性能试验方案,对比分析了不同配合比参数对碾压混凝土热学性能的影响。试验主要从水胶比、骨料岩石种类和级配、水泥品种和用量这几方面展开,通过测试分析,探讨上述配合比参数对碾压混凝土导温、导热、比热、绝热温升和线膨胀系数等热学性能的影响程度。研究结果表明,不同岩石种类对线膨胀系数影响较大,而绝热温升主要受水化放热(水泥品种和用量)的影响,因此合理优化配合比参数可以显著改善碾压混凝土的部分热学性能。

水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术

碾压混凝土施工技术是水利工程大坝施工中的一项关键的工程技术,对于确保大坝结构的牢固性和安全性具有重要意义。通过对混凝土进行碾压施工,可以有效提高混凝土的密实性和强度,减少渗透性,从而增强大坝的整体抗压能力和耐久性。本文将探讨碾压混凝土施工技术在水利工程大坝建设中的应用,为相关工程实践提供可靠的技术支持和指导。