反拱型水垫塘底板结构的稳定性研究

在研究反拱型水垫塘底板上整体水动力荷载特征的基础上,针对反拱底板的结构受力特点,提出了“随机拱”分析模型,对反拱型水垫塘底板结构局部和整体的稳定性进行了定量分析,从板块极限平衡角度给出了反拱型底板优于平底板的量化指标。

反拱型水垫塘——窄河谷大流量高坝泄洪消能工的合理选择

以某大型水电工程为背景,通过考察其地形、地质、水力学、结构、施工和运行条件,经论证得出反拱型水垫塘与之最为协调,最适宜于做窄河谷大流量高拱坝的泄洪消能工,其优点突出.水弹性模型试验研究证明:反拱型底板抗浮稳定安全系数比平底板大得多,反拱型水垫塘是一种安全性选择.

高拱坝水垫塘反拱型底板的体型

反拱型底板的稳定性是实现消能防冲的关键所在,为了研究反拱型底板块各体型参数对其稳定性的影响,结合某高拱坝水垫塘反拱型底板稳定性的实验研究,采用有限元数学模型及局部稳定性力学模型,从反拱水垫塘底板的圆心角、板块厚度、板块尺度和锚固水平等几个方面分析了底板稳定性与其体型的关系.结果表明,拱圈的圆心角及板块尺度不宜过大,板块厚度在满足稳定性要求的基础上可做适当调整,而锚固钢筋应尽量做到均匀布置。

反拱型水垫塘底板的结构型式与等效荷载的试验研究

对反拱型水垫塘底板的试验结构型式和在已知水力条件下怎样求等效荷载的试验研究进行了论述,并根据试验数据,拟合出已知水力条件求等效荷载的经验公式。

水垫塘反拱型底板衬砌结构的非线性分析

反拱型底板的稳定性是实现消能防冲的关键所在,其受力过程表现为一种高度的非线性.为此,采用AN-SYS程序中三维非线性弹簧单元模拟锚固钢筋的黏结滑移,接触单元模拟水垫塘底板结构之间的接缝以及底板、拱座与基岩之间的接触面,建立反拱型水垫塘的有限元模型,通过长潭岗水垫塘的工程实例说明了该模拟方法的合理性,并应用该方法对拟建的拉西瓦反拱型水垫塘进行稳定性分析,结果表明,反拱型底板具有较好的受力条件,其稳定性能够得到保证.

溢流拱坝反拱型水垫塘性能的原型观测与模型试验研究

对长潭岗水电站反拱型水垫塘的动水荷载、底板扬压力、锚固钢筋应力、拱端推力等进行了原体观测,并与水工模型试验结果相验证。结果表明反拱型水垫塘可较好地协调地形、结构和水流条件,曲线形状可使水流平顺;由于采用了拱型结构,底板由抗浮稳定转为抗轴向力,从而改善了底板的受力条件。为了预估不同工况条件下水垫塘的工作特性和进一步完善反拱水垫塘设计理论,还对反拱型水垫塘三维流场进行了数值模拟和进一步的水工模型试验。

基于离散元的白鹤滩反拱型水垫塘底板稳定性研究

为研究白鹤滩反拱型水垫塘底板的失稳机理和稳定性规律,采用距离势函数离散单元法,建立离散单元模型进行仿真计算,并针对不同结构缝宽度、锚固水平及正向荷载作用位置进行底板稳定性的敏感性分析。研究表明:白鹤滩反拱型水垫塘底板的失稳机理为受正向荷载的底板与其两侧底板接触后,会带动两侧底板向反拱边缘滑动并翘起,直至完全脱离两侧底板约束。结果表明:底板间结构缝宽度的增大会降低锚筋的锚固效果,脉动荷载相同大小下,其作用的范围越广,越靠近反拱边缘,则底板越易失稳。

平底型与反拱型水垫塘动水荷载对比试验研究

水垫塘结构是影响高坝泄洪消能的关键,优化水垫塘底板型式对有效地增加底板稳定性和减小动水荷载至关重要。平底型和反拱型底板作为两种常见的水垫塘结构型式被业界广泛采用,但关于两者的动水荷载特性对比研究尚不多见。基于白鹤滩水电站1∶50整体模型,采用物理模型试验的方法对比了平底型和反拱型水垫塘在时均压强和脉动压强方面的特性。结果表明:反拱型水垫塘底板的时均压强峰值小于平底型,来流方向上反拱型水垫塘底板的时均压强低谷值小于平底型;两种型式水垫塘脉动压强峰值差异较小,反拱型底板整体脉动压强大于平底型,但反拱型脉动压强梯度小于平底型。

“反拱型水垫塘设计关键技术研究”科技项目通过验收

两北勘测设计研究院承担的中国水电工程顾问集团公司2005年度科技项目“反拱型水垫塘设计关键技术研究”于2009年9月1日在北京通过验收。该项目研究是以托西瓦水电站水垫塘为依托进行了大量的研究工作．该项目研究超额完成了合同规定的科研任务，并且得到了验收专家的一致好评。

白鹤滩水电站反拱型水垫塘水动力特性及底板稳定性分析

基于水弹性模型试验,研究了白鹤滩水电站水垫塘反拱型底板的水动力荷载特性,结合有限元模型分析了反拱型底板的稳定性并与平底板进行了比较。结果表明,反拱底板与平底板的荷载水平相当。在底板锚固水平4.43 t/m2的条件下,校核工况与设计工况平底板的最小安全系数分别为0.47和0.50,反拱底板的最小安全系数分别为1.11和0.89,而考虑拱座约束的反拱底板则达到1.81和1.75,大幅提高并且更加接近实际受力情况,保证了结果的可靠性。泄洪工况反拱拱座的最大位移1mm,整体稳定有保障。

基于光纤、声发射技术的爆破片在线安全监测方法

目前,工程上还没有切实可行的对爆破片实时在线监测装置,无论是对于爆破片提前失效的预防,还是爆破片更换周期的确定都没有明确的有效方法。采用光纤和声发射两种监测技术对正、反拱型爆破片进行在线安全监测可行性研究。通过试验发现,可以利用光纤和声发射两种监测技术对正拱型爆破片进行在线安全监测。当采用光纤监测技术时,可以将光纤光栅中心波长发生突越或光纤产生失效作为相应的预警信号;当采用声发射监测技术时,可以将声发射监测的声发射信号密集出现且振幅发生较大突越作为相应的安全预警信号,这为正拱型爆破片失效后的更换提供了参考依据。而对于反拱型爆破片,无法用光纤和声发射技术对其进行在线安全监测。

白鹤滩水电站特高拱坝施工管理综述

在复杂地质条件下建300 m级特高拱坝,需要攻克很多技术和管理难题。中国水利水电第八工程局有限公司(以下简称水电八局)作为白鹤滩大坝工程的主要承建单位,在工程建设过程中,贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念和“敬业、专业、人品、精品”的企业准则,克服大风、高温等极端气候条件,全面采用智能建造新技术,成功解决了柱状节理玄武岩坝基卸荷松弛防治等技术难题,研发了多种新型筑坝技术,建成“无缝”大坝精品和世界规模最大的反拱型水垫塘,创造了百日过深孔、33天坝顶全线贯通,联合创造大坝月最大浇筑强度27.3万m^(3)、年最大浇筑强度270万m^(3)等同类工程新的记录。

白鹤滩拱坝坝后消能建筑物谷幅变形适应性研究

国内已建特高拱坝在蓄水过程中均出现了不同程度的谷幅收缩现象,这不但影响拱坝自身的工作性态,而且也影响着枢纽区其他附属水工建筑物的安全运行。为了定量研究设置弹性结构缝是否有助于白鹤滩拱坝坝后消能建筑物适应谷幅收缩变形,通过边界位移法模拟谷幅收缩变形,利用有限单元法计算反拱型水垫塘和二道坝的位移和应力情况,并将不同缝宽的计算结果进行对比分析。结果表明:在谷幅收缩变形作用下消能建筑物会产生较大的位移和应力,最大位移和应力随变形量增大而增加;设置弹性结构缝可以有效改善建筑物的应力状态,且在一定范围内缝宽越大改善效果越明显。

爆破片防护装置的可靠性及其应用

爆破片应用范围和数量飞速发展,已从“传统型”的正拱型发展到了更安全可靠的反拱型。从而更有效地保护了设备和人员的安全。在爆破片领域里,美国BS&B公司的产品更符合国际安全标准。

Influence of seismic input on response of Baihetan arch dam

The dynamic responses of the arch dam including dam-foundation-storage capacity of water system,using two different earthquake input models,i.e.viscous-spring artificial boundary(AB)condition and massless foundation(MF),were studied and analyzed for the 269 m high Baihetan arch dam under construction in China.By using different input models,the stress and opening of contraction joints(OCJs)of arch dam under strong shock were taken into consideration.The results show that the earthquake input models have slight influence on the responses including earthquake stresses and openings of contraction joints in different extents.