堆石混凝土高拱坝施工期温度应力仿真分析

为研究堆石混凝土高拱坝施工期温度场和应力场的分布特点,并探究堆石混凝土在高拱坝上的适用性,本文运用数值仿真及顺序耦合法,综合考虑堆石混凝土弹模变化、堆石混凝土入仓温度、环境气候变化等因素,对不同温控措施的堆石混凝土高拱坝进行施工期全过程仿真计算。对比分析不同温控措施下高拱坝施工期的温度场和应力场,结果表明:不同温控工况下,坝体温度场和应力场的分布规律基本一致,施工期温度应力与混凝土入仓温度相关,运行期坝体应力随环境气温变化;应力线性化后最大拉应力分别为1.68 MPa、1.60 MPa、1.48 MPa。因此,堆石混凝土运用于高拱坝时,在分缝浇筑的情况下,仅需采取简单温控措施即可满足温度防裂要求。

高拱坝施工仿真模型中优先浇筑规则选择与评价

为了提高混凝土高拱坝施工仿真的运用效果,并为该方面的软件开发及工程应用提供有益借鉴,针对高拱坝浇筑施工仿真优先浇筑规则选择和评价缺乏标准的问题,在深入研究影响优先浇筑规则因素的基础上,提出了高混凝土拱坝施工仿真中常用的优先浇筑规则类型,包括均衡上升-最低块优先浇筑规则、特殊部位优先规则、老混凝土优先浇筑规则、岸坡坝段优先浇筑规则、奇数或偶数坝段优先规则和其他优先规则,以及优先规则选择的评价指标,包括浇筑进度以及度汛等关键控制性节点进度、浇筑进度形象面貌、混凝土月浇筑强度分布、老混凝土产生量。结合忠玉水电站高拱坝进行实例分析,证实了所提优先浇筑规则类型和评价指标的合理性。相关成果可供类似工程混凝土浇筑施工借鉴。

基于耐震时程法的拱坝-地基系统易损性分析

为研究高拱坝-地基系统在强地震动作用下的易损性,本文以白鹤滩拱坝为研究对象,采用耐震时程法(endurance time analysis,ETA)生成人工地震动时程进行动力时程分析.选取最大横缝开度、损伤体积比和顺河向相对位移为指标.分别选取典型破坏状态作为结构破坏标准,基于回归曲线方法、矩估计、多样条分析法和截断最大似然估计等方法获取结构的易损性曲线,探究拱坝结构在不同峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)水平下的失效概率,从而从概率角度给出了拱坝-地基系统在不同地震动强度下的破坏状态.从分析原理和实际计算结果出发,矩估计和多样条分析法更适合与ETA法相结合来分析拱坝结构的易损性.

高碾压混凝土重力坝防渗结构型式研究

以龙滩高碾压混凝土重力坝为依托,分别对该坝上游面采用变态混凝土与二级配碾压混凝土组合防渗结构方案,以及另再增加坝底部半截高钢筋混凝土面板组合防渗结构方案或增加坝底部半截高完全不透水的不锈钢钢面板组合防渗结构方案等的防渗效果进行了分析研究;同时研究了坝体和坝基的主要渗流特性和排水幕的渗控作用。研究发现变态混凝土和二级配碾压混凝土的组合防渗结构型式可行,优势明显,能满足大坝渗控要求,但其中也可能存在某些问题,需采用若干相应的工程辅助措施加以解决。

论汶川地震后我国高坝抗震标准问题

基于"5.12"汶川地震后高坝安全形势,结合我国高坝规模与抗震安全特点,参照世界各国高坝抗震设防标准对我国高坝抗震标准与安全目标提出若干观点和建议。

冰碛湖漫溢型溃决临界水文条件

冰滑坡入湖所致冰碛湖溃决洪水与泥石流是西藏冰川区突发的严重山地灾害。推得非均匀沙起动流速经验公式,并以d95作为起动粒径,导出溃决的临界漫溢水头高度H0算式。再导出冰滑坡入湖所致湖面上升高度和溃口处涌浪高度H2公式。综合得漫溢溃决的临界水文条件为:H1>H0,必定溃决;H1<H0但(H1+H0)>H0,可能溃决;(H1+H2)<H0,不会溃决。分析了控制溃决的冰碛湖、终碛堤、冰滑坡等3大因素。以西藏帕隆藏布米堆沟光谢错溃决为例进行了检验。

碾压混凝土高拱坝分缝形式研究

为解决碾压混凝土高拱坝设计的技术问题 ,结合沙牌工程 ,采用模型试验和三维非线性有限元计算方法 ,对碾压混凝土高拱坝不同分缝方案坝体结构的应力、变形及裂缝情况进行分析 ,从而确定分缝形式的合理性 ,为工程设计和施工提供参考依据。

土坝溃决模型及其发展

大坝溃决的速度和程度很大程度上决定了溃坝洪水波的大小及其传播速度 ,继而对下游受灾程度和范围产生巨大影响。溃坝模型对溃坝过程进行模拟 ,预测溃口发展及溃坝洪水过程线 ,对于大坝失事后果的评估 ,防洪减灾以及保护人民生命财产安全等具有重要意义。对世界上四十年来出现的各类土坝溃决模型进行了分类和总结 ,分析了其各自特点 ;还对一种新出现的土坝溃坝机理学说进行了介绍和分析 ;

胶凝砂砾石坝简化施工温控措施研究

胶凝砂砾石坝作为一种新坝型,具有安全性高、经济环保、施工快速等优点,但仍有诸多问题需要解决,尤其要推广应用到高坝工程中。本文根据胶凝砂砾石坝的材料特性和施工工艺,提出简化其施工温控措施的设想,以一座百米级胶凝砂砾石坝为例,采用三维有限元法对其简化温控措施前后的温度场和应力场进行仿真分析,仿真分析计算结果为胶凝砂砾石坝简化温控措施、加快施工速度提供了依据。

Koyna混凝土重力坝的塑性地震损伤响应分析

考虑了混凝土拉压异性损伤变量,根据相关流动法则推导了混凝土的损伤本构方程。通过有限元方法模拟坝体在地震激励下的非线性损伤演化过程,数值计算过程中考虑了库坝动力耦合及混凝土后继屈服的强化效应,采用四参数O ttosen屈服准则及相应的损伤型本构,算例验证了Koyna混凝土重力坝在竖向和横向实测地震激励下的非线性损伤响应特性。

高重力坝抗滑稳定安全度分析

为了确保高重力坝的稳定安全,针对高重力坝坝基存在抗剪强度与正应力呈非线性关系的特点,重点研究了二次抛物线形的抗剪强度包络线。在此基础上,建立了基于二次抛物线形抗剪强度包络线的功能函数。结合改进的JC法,提出了高坝坝基失稳可靠度的计算方法,并开发了相应的程序。将上述基本原理和方法应用于某高坝工程除险加固后的稳定安全度校核,分析结果表明该坝经过除险加固处理后坝体具备一定的稳定安全储备能力。

向家坝工程大坝混凝土分缝方案施工过程动态仿真研究

针对向家坝工程大坝施工特点,建立了多种机械的组合施工浇筑模型,应用于向家坝水电站大坝浇筑. 采用不同分缝浇筑方案的模拟,对分缝浇筑施工方案的设备布置、混凝土浇筑强度、施工进度、接缝灌浆工程量、施工工期等进行技术经济综合比较,为确定大坝混凝土施工方案提供了科学决策的依据.

混凝土高坝全过程仿真分析

施工过程对混凝土坝的温度场和应力场有重要影响,但混凝土高坝分层很多,施工期长达数年,要模拟施工全过程进行大坝仿真应力分析难度很大.经过多年的研究,笔者提出了混凝土高坝仿真计算的一整套计算方法,并编制了程序,较好地解决了这个难题.

混凝土高坝泄洪可靠度研究

本文提出了混凝土高坝泄洪风险的计算模式,系统地分析了影响泄洪风险的不确定性及其随机变量,用JC法计算了国内一些混凝土高坝的泄洪风险,还对泄洪目标风险值进行了讨论.计算结果表明,我国混凝土高坝承担的泄洪风险大约为1O^5数量级,这与国外的研究结果是一致的.本文计算结果和分析方法可供我国高混凝土坝安全检查和工程设计时参考.

混凝土初始损伤模拟和在混凝土重力坝抗震分析中的应用

混凝土结构在外部载荷作用下的破坏过程是初始损伤不断演化发展和新的损伤不断形成的过程.通过试验确定了混凝土在浇注过程中形成的初始损伤,并据此对Jeeho Lee的塑性损伤模型进行了修正,然后利用该模型对乌江上某重力坝进行了地震作用下的动力损伤分析,并分别与不记入动水压力影响和不考虑应变率影响的结果进行了对比,所得结论对混凝土坝的震害研究有一定的参考价值.

高温炎热地区长距离运输对混凝土温度的影响及防治措施研究

高温环境下混凝土长距离运输过程中温度回升是目前大体积混凝土施工的重点和难点,也是影响浇筑温度是否达标的关键因素之一。以大藤峡右岸工程为背景,针对现场混凝土施工长距离水平运输温度超温问题,进行了运输车辆保温、分层等改造。通过机口温度、入仓温度检验统计分析,结果表明运输过程中各项改造可以保证长距离运输过程中混凝土的温度回升最小化,高温环境下运输过程中平均温度回升值低于2℃,相关改造技术可为高温环境混凝土的施工提供依据和技术支撑。

新疆某混凝土重力坝运行期温度场和应力场反馈分析

新疆某混凝土重力坝自2007年开工以后,主河床坝段布置了温度计对大坝进行温度场的现场观测,至2012年积累了5年的温度观测资料。本研究依据已取得的现场温度观测资料,通过三维有限元反馈仿真分析,进一步校准仿真计算的边界条件和有关参数,达到提高大坝温度场和应力场预测精度的目的。研究表明仿真计算采用的方法是正确的,计算参数及边界条件也基本符合大坝的实际情况,完全可以满足大坝后期温度场及应力场预测的要求。大坝应力场计算结果显示,大坝在运行阶段受环境因素等影响,局部区域施加的温控措施的效果有所减弱,导致这些区域出现应力超标的现象,建议采取相关措施进行预防和处理。

混凝土高坝仿真分析的混合算法

我国混凝土坝最大高度已达300 m,由于应力水平高,高坝应力比较重要,需进行仿真分析,笔者提出的分区异步长算法。可使仿真计算的时间减少,计算效率提高,本文提出混凝土高坝仿真分析的混合算法,即在仿真分析中,温度场采用常规有限元算法,应力场采用分区异步长算法。由于温度场计算本来就比较快,而且计算条件较复杂,采用常规算法,程序较简单,费时也不多。应力场计算量大,采用分区异步长算法,可有效节省计算时间,本文提出的混合算法兼顾了计算精度与计算效率两方面的要求。

某混凝土重力坝裂缝分类及产生原因综述

某水利枢纽工程碾压混凝土重力坝大坝混凝土在施工期产生一些裂缝,本文对混凝土裂缝进行了分类,并对裂缝产生的原因进行了初步分析,供其他类似工程借鉴。

非一致地震作用下高坝-复杂地基体系动力响应分析

地震波场的构建与输入是高坝抗震分析的关键。本文提出了一种适用于三维成层场地的自由波场时域化求解方法,并在此基础上建立了远置层界面模型以分离上行和下行波场,以解决不规则场地和断层分布等复杂地质条件;进而结合不同波型的连续性特征与振动特性,利用几何推导将单列节点位移推广至整个空间场地,以提高计算效率;并采用改进的波动输入方法将复杂波场转换为地基边界上的等效节点力。本文重点研究了精细化的三维高坝-地基体系在垂直和倾斜入射SV波作用下的动力响应,并与均质地基条件下的结果进行对比。结果表明:非一致地震波作用下坝体结构动力响应的空间差异性显著,坝顶不同位置的位移极值响应可相差至80%;SV波倾斜入射时坝体振动响应远大于垂直入射的情况,位移极值可相差2~3倍,高应力区时段相差较大,且整个体系的拉裂破坏范围更广;复杂地质条件会加剧坝体的损伤情况,且对较大应力区的产生时间与分布情况有显著影响。研究结果证实了综合考虑地震波的非一致特性与场地地质条件的必要性,可为其他大型工程结构抗震响应分析提供参考。