向家坝工程大坝混凝土施工过程动态仿真研究

针对向家坝工程大坝施工特点 ,系统地分析了混凝土坝施工过程中的各主要因素之间相互联系和制约关系。建立了以塔带机、缆机为主 ,门塔机、胎带机为辅的组合施工方案浇筑模型 ,采用计算机跳仓选块的方法 ,将大坝混凝土施工模拟成果实现动态三维可视化仿真。解决了优化施工程序、施工机械配套及大坝施工工期论证的关键问题。

分区分高程温控措施仿真计算研究

根据现行规范,大坝混凝土施工基础部位最高温度控制标准为:大坝中轴线上的稳定温度加基础允许温差。对于底宽较小的大坝,其中轴线上的稳定温度具有一定代表性,在同一高程上采用统一温控措施是合理的;但对于设置1条或者2条纵缝的重力坝,因上下游方向稳定温度变化较大,坝体中轴线上的稳定温度,已经不具备代表性,如果同高程坝体仍然采用单一温控措施,将导致上游部位温控措施偏松,下游部位温控措施过严。利用FZFX3D软件,对向家坝水电站导流底孔2号坝段分区分高程选择温控措施,使各部位混凝土温度与应力更接近设计标准。

溧阳抽水蓄能电站引水钢岔管设计与施工技术研究

溧阳抽水蓄能电站引水钢岔管HD值大,围岩地质条件较差(以Ⅳ类围岩为主),岔管的设计及施工是工程的关键技术问题之一。如何保证钢岔管的结构安全、施工方便和经济合理,是设计中必须解决的问题。在可行性研究阶段及可研设计审查后,对岔管的设计及施工方案进行了大量的计算分析和研究工作,对岔管的结构特性、水力特性、施工特性有了较全面的认识和了解。目前岔管的设计方案和施工方案可满足工程应用的要求。

冬季早龄期混凝土表面保护时刻分析

通过仿真分析软件FZFX3D,以一个冬季开始混凝土浇筑的模型坝为例,计算了混凝土浇筑后表面一直裸露和浇筑后立即覆盖保温材料两种工况,分析了特定高程上混凝土的温度分布、热流量以及坝体整体温升,建议了冬季混凝土表面保护的最佳时刻。

混凝土施工期表面保护仿真研究

低龄期混凝土表面开裂问题已成为工程界普遍关注的问题。这个问题反映到施工中,需要研究混凝土早期强度成长规律,以及不同龄期拆模时,混凝土表面应力发展规律。课题组通过研制的仿真分析软件FZFX3D,考虑混凝土浇筑过程,以离开基础约束区一定距离的某个浇筑块为研究对象,系统研究寒潮、气温日变幅和气温年变幅等三种温度荷载对向家坝碾压混凝土纵向围堰表面应力的影响。比较了不同龄期拆模的混凝土,其特征点的温度与应力变化过程,为施工期混凝土拆模后的表面保温材料选择,提供了参考依据。

向家坝大坝基础齿槽混凝土的温度应力研究

对向家坝泄水7号坝段基础齿槽混凝土进行了温度应力施工过程仿真分析,研究了齿槽混凝土的温度应力。分析表明,齿槽混凝土最大温度应力出现在结构上部,其下部由于受两侧基岩约束较强,保存了较大的早期预压应力,导致后期拉应力很小或者不产生拉应力。

向家坝重力坝陡坡浇筑块施工期温度应力仿真分析

根据设计院提供的温控措施和浇筑计划,对向家坝左非8号坝段进行了温度应力施工过程仿真分析,研究了陡坡浇筑块的温度徐变应力。分析表明,中心剖面处温度应力满足允许应力控制标准,而基岩陡坡面与上游面相交的角点部位存在应力集中。其成果可为为设计和施工提供依据。

向家坝碾压混凝土二期纵向围堰温控措施研究

对向家坝碾压混凝土二期纵向围堰,选定了堰体的一个典型部位,拟定了常规浇筑和连续浇筑共7种浇筑计划,分别进行了从纵堰施工到拆除的全过程温度和徐变应力有限元仿真计算,论述了研究的基本内容和方法,对比分析了在不同浇筑计划下的温度场和应力场的特点,推荐了满足安全需求的温控措施,为堰体施工提供参考。

碾压混凝土坝施工期徐变温度应力场快速仿真技术

水管冷却是一种常用的混凝土温控技术,对减少坝体裂缝有重要作用.受计算机硬件水平限制,目前在微机中模拟碾压混凝土坝内的每根冷却水管存在一定困难,因此,兼顾仿真计算精度和速度,综合等效算法和精细算法的优点,提出一种碾压混凝土坝徐变温度应力场的快速仿真技术,即在坝体基础约束区用精细算法计算,而在其它区域用等效算法计算,最后通过工程实例验证其可行性和实用性.

复杂地质条件下地下工程施工支洞动态设计与调整

针对溧阳抽水蓄能电站地质条件复杂的特点,施工支洞布置与设计做到了及时反馈、及时研究、及时调整、及时优化。对该电站地下工程施工支洞动态设计进行了总结,包括施工支洞规划布置、支护形式及断面形式调整等。目前,施工支洞大多均已完成开挖支护,为主体工程顺利开展打下严实基础。

低温养护下混凝土强度增长试验研究

研究了恒定低温养护情况下,混凝土早期抗压与抗拉强度的增长规律。试验遵照水工混凝土试验规程,采用同批次100 mm×100 mm×100 mm立方体混凝土试块,分别在0、5、10、20℃恒定温度条件下养护,并在不同龄期下测定其轴压与劈拉强度,得到强度增长过程曲线。同时还参照前人所做试验,对低温条件下养护的混凝土强度变化规律进行了分析。

向家坝水电站左岸大坝混凝土温控设计

向家坝水电站大坝基岩弹模较小、灰岩骨料线膨胀系数小以及坝址区气候相对温和等有利因素,结合施工期混凝土温度及温度应力计算成果,按照适当从严控制的原则,确定基础允许温差和混凝土允许最高温度。施工实施混凝土内部最高温度和温度应力均较小,满足设计要求。已检查部位,未见裂缝。

大体积混凝土温控通水参数优选数学模型

在满足工程要求的前提下,优选温控参数,可以大幅度提高工程效益,节约社会资源,但是目前没有通用性强的大体积混凝土温控参数优选数学模型,温控参数还只能凭经验设计选取,以致温控方案的选取并非是相对造价最低的最优方案,因而不利于控制工程建设成本。鉴于此,对大体积混凝土温控参数优选数学模型进行研究,首次推导出了考虑水管间距、冷却水温沿程变化和流量等影响的无热源和有热源混凝土平均温度计算公式,进而提出了以大体积混凝土温控措施总费用为目标函数,以破坏强度准则为约束方程的温控参数优选数学模型,并编制了求解该模型的遗传算法程序。实例计算表明:该模型简捷、高效,计算结果合理,可为工程的温控设计提供参考。同时,模型的通用性和实用性都较强,便于在工程中运用。

软弱松散岩体浅埋隧洞衬砌结构设计研究

考虑软弱松散岩体的复杂性和浅埋隧洞山岩压力计算理论的不确定性,针对托巴水电站中路沟弃渣场排水隧洞,基于浅埋隧洞山岩压力不同的计算理论,通过SDCAD结构力学计算方法对衬砌结构展开稳定性分析。结果表明,对于软弱松散岩体浅埋隧洞,侧向山岩压力采用主动土压力的计算成果更为合适;在底板和边墙连接处增设贴脚措施,能够有效缓解直角方案的应力集中,并可减少抗剪钢筋,降低边墙和底板连接处剪切破坏的可能性,对保证工程安全、加快施工速度和节省工程投资具有重大意义。

双叉河流上多坝型组合坝体导流方案研究

施工导流是水电工程建设的重要组成部分,导流方案选择是否合理对工程的总工期及工程投资有较大的影响。依托喀麦隆Kikot水电站,具体分析了在流量大、河床宽且分双叉过流的河流上修建多种坝型组合联合挡水的河床式电站导流方案的优化选择,该导流方案的比选思路及成果可以为类似工程提供借鉴。

特高土石坝动力弹塑性与等效线性分析方法比较研究

结合金沙江上游拉哇特高混凝土面板堆石坝,分别采用黏弹性模型的等效线性方法和基于静动力弹塑性模型的耦合方法,在相同加速度时程下对比分析两种动力方法计算得到的坝体和面板加速度反应、震后永久变形等特征,从而探讨两者动力反应性状的差异。结果表明,采用河海统一广义塑性模型计算得到的坝顶加速度放大倍数略低于黏弹性方法,从总体上看坝体加速度放大效应基本一致;从震后永久变形的计算结果来看,由于黏弹性方法不能直接计算永久变形,将土体的滞回性用等效黏性代替,远小于统一广义塑性模型的计算值;两种方法计算得到的面板应力分布规律基本一致,但由于更大的永久变形导致弹塑性耦合方法的计算应力明显高于等效线性方法的结果。总体而言,基于静动力弹塑性模型耦合方法的动力反应计算结果更偏于安全,对于高坝或强震区土石坝而言,需采用弹塑性静动力耦合方法进行抗震分析。研究结论可为类似工程提供参考。

神山灰岩矿项目矿石加工系统粗碎设备选择

为简化工艺流程、节省工程投资,本文对神山灰岩矿项目矿石加工系统采用旋回破碎机和采用新型单段锤式破碎机作为粗碎设备的两种设计方案,从技术、经济两方面进行了综合分析比较,根据比较结果,确定了工程项目矿石加工系统的粗碎设备。

重力坝中劈头裂缝开裂分析

混凝土重力坝中的表面裂缝在蓄水后容易扩展成劈头裂缝。本文通过三维有限元仿真计算,分析上游表面裂缝在蓄水后,水沿着裂缝入渗至坝体内部,对内部混凝土造成的冷击影响,进而判断表面裂缝扩展成劈头裂缝的可能性。通过工程实例计算表明,上游表面裂缝扩展成劈头裂缝主要原因是水沿着裂缝入渗至坝体内部,温度应力叠加水的压力,在裂缝周端引起很大的拉应力,进而使裂缝向纵深扩展。通水冷却措施对改善缝端应力效果并不明显,防止劈头裂缝的有效方法是在蓄水前对坝体上游表面裂缝进行封堵处理。

重力坝加高后的温度应力特性

针对重力坝加高后的温度应力问题,基于温度场和徐变应力场有限单元法,对某重力坝加高过程进行仿真计算,分析坝体加高后温度和应力的变化.结果表明,坝体加高后新老混凝土结合面附近会产生较大拉应力,坝踵处应力基本不受新混凝土收缩的影响,其应力恶化的主要原因是蓄水位上升.通水冷却对降低坝内温度和应力有显著作用,但坝体应力对通水温度并不敏感.最后建议高温季节的加高工程宜在气温较低的早晚浇筑新混凝土.

龙滩水电站地下厂房施工方案研究

龙滩水电站地下厂房是目前在建的最大地下厂房，其特点是地下厂房洞室群洞室多、开挖跨度大、边墙高、洲室布置错综复杂，施工工期紧，施工工艺复杂。为此在设计阶段对地下厂房施工进行了专题研究。本文介绍其主要内容。