超高面板坝面板临界挠度探讨和设计改进

新近建成的一批坝高大于150m的面板坝的面板都发生了沿垂直缝的挤压破坏问题,因此,避免面板发生挤压破坏成为超高面板坝设计中有待解决的重大设计课题。通过分析面板发生挤压破坏的工程实例,提出了面板挤压破坏的临界挠度,通过控制挠度来控制面板压应变,避免面板发生挤压破坏;还提出了超高面板坝防止面板挤压破坏的具体设计改进方法。

基于Elman神经网络的面板堆石坝沉降预测模型

分析了某面板堆石坝运行初期坝体的监测资料,选择水压分量与时效分量为影响因子构建逐步回归分析模型,应用反馈神经网络理论建立Elman神经网络模型,并与逐步回归模型预测精度做了对比分析。结果表明,Elman神经网络模型预测精度高、可靠,有助于分析大坝的安全性态。

小河面板堆石坝应力与变形分析

采用邓肯模型对小河面板堆石坝竣工期和蓄水期进行了三维有限元计算,接触面用弹粘塑性本构关系的节理单元进行模拟,分析了不同时期坝体及面板的应力变形情况.计算结果表明,坝体最大横断面的最大沉降值约为坝高的0.54%,面板周边缝位移的绝对值都小于8 mm,大坝应力变形满足安全要求.

混凝土面板堆石坝反分析的神经网络方法

建立了坝体沉降变形分解的统一模型,采用最小二乘法进行多元线性回归分析,将面板堆石坝坝体沉降变形的实测值分解为荷载作用变形与蠕变作用变形。运用MATLAB语言提供的神经网络功能函数,建立面板堆石坝反分析的BP神经网络模型,对邓肯E-B模型的材料参数进行反演计算。实例计算结果表明,该方法简单、有效、可靠,计算结果满足工程精度要求,可应用于实际工程。

桐柏电站下库坝蓄水初期监测资料简析

初蓄期是水工建筑物首次承担水荷载,各方面物理力学性能首次经受工作条件考验的重要时期。由于水工建筑物在此之前未经过水荷载的作用,所以初蓄期作为水工建筑物在正常工作条件下的适应期,其各方面性能不能处于全面受控状态,因而水工建筑物的初蓄期属于事故发生高概率时期。为了掌握初蓄期水荷载作用对大坝等水工建筑物的影响,布置合理的安全监测设施非常必要且具有重要意义。通过对桐柏电站下库面板堆石坝蓄水初期所取得的部分监测资料进行整理分析,揭示了面板堆石坝蓄水后在坝体变形、渗流和面板接缝变形等方面的一般规律,对其他类似工程具有一定的参考意义。

基于多输出支持向量机和遗传算法的岩土参数反演方法

提出了基于多输出支持向量机(M-SVM)和遗传算法(GA)的岩土参数反演方法.在进行参数反演过程中,根据正交试验产生一系列参数的可能组合;采用有限元法(FEM)得到坝体不同测点处的位移计算值.将不同的材料参数组合作为输入,相应的位移计算值作为模型的输出来训练M-SVM模型,以便模拟坝体位移和材料参数之间的复杂关系.采用GA来求解材料参数反演所对应的优化问题.在进行最优材料参数搜索的过程中,采用训练好的M-SVM模型来替代有限元计算,以获得坝体位移的计算值,从而大大减少了计算所需的时间.根据某面板堆石坝沉降的监测数据和有限元仿真模型,实现了以上反演过程.反演分析的结果表明,本文提出的岩土参数反演方法具有计算精度高和计算效率高等优点,可以应用于实际工程中.

云南龙马水电站大坝渗漏成因分析及处理

龙马水电站运行阶段,随着库水位不断上升,陆续出现大坝渗流量不断增加、变形增大、坝顶防浪墙施工缝张开等异常现象。通过分析大坝渗流量变化及其变形规律,当蓄水高度超高97m后的大坝变形和渗漏量均有突变增大趋势,还分析了绕坝渗流、引水洞、排沙洞、溢洪道、降雨量等影响因素。分析结果表明,由于大坝面板缺陷促成渗漏量不断增加,变形随之增大,这为大坝检查及处理提供了决策依据。文章着重介绍了与大坝渗漏有关所取得的监测成果,对面板坝变形特点及薄弱部位进行总结。

300m级浇筑式沥青混凝土面板胶凝堆石坝设计研究

胶凝堆石料(Hardfill材料)是一种新型的筑坝材料,介绍了Hardfill材料的工程特性和浇筑式沥青混凝土面板的优点,浇筑式沥青混凝土面板胶凝堆石坝成为300 m级面板堆石坝的理想结构形式。对浇筑式沥青混凝土面板胶凝堆石坝的典型剖面和施工方法进行分析研究,并与钢筋混凝土面板堆石坝进行对比,得到浇筑式沥青混凝土面板胶凝堆石坝具有适应性广、充分利用当地材料、工程性能优良、工程量省、便于快速施工、对环境影响小等优点,该坝型将是300 m级面板堆石坝今后的发展方向。

结构分区对高面板堆石坝变形特性的影响

中国面板堆石坝的实践经验认为,主次堆石分界线位置倾向下游,有利于高面板堆石坝的变形控制。美国的Palmi提出了主次堆石分界线的位置倾向上游,并适当降低次堆石区的顶部高程,次堆石区顶部位置向下游方向移动的分区理念。为此通过有限元仿真计算,对比两种分区形式对高面板堆石坝应力变形性状的影响。结果表明,这种新型分区理念有利于减小面板的脱空和结构应力,在理论上是是可行的,值得在实践中推广。

水布垭水电站科研工作简介

水布垭水电站将以21世纪初建设的第一高面板堆石坝载入坝工史册。长江科学院作为水布垭水电站的主体科研单位围绕工程设计和建设过程中遇到的技术难题,进行了大量的科研工作,取得了许多创新成果。

水布垭面板坝智能土石方调配系统研究

由于水布垭面板坝的土石方开挖量超过2000万方，填筑量超过1560万方，土石方调配问题关系到整个工程的进展和技术经济效益，为此分析了水布垭面板坝土石方调配的特点，并根据数学模型，对水布垭面板坝智能土石方调配系统进行了功能分析和系统设计。计算机仿真结果表明，该系统具有很好的实用性和可操作性，响应时间约0．5～1S，优于传统土石方调配结果。

200m级面板堆石坝流变分析

针对堆石流变会引起200 m级面板堆石坝面板脱空、压坏等现象,采用沈珠江三参数流变模型对200m级混凝土面板堆石坝进行三维有限元计算,对比了不考虑堆石料流变的计算结果,并分析了堆石料流变特性对坝体和混凝土面板应力变形及面板接缝变形的影响。结果表明,堆石流变较大程度上改变了坝体和面板的变形与应力。

利用旧混凝土重力坝改建混凝土面板堆石坝——西班牙的新耶撒坝

本文根据相关的文献资料,介绍了西班牙新耶撒坝的主要特征。新耶撒坝(New Yesa Dam)是一座在原有的混凝土重力坝(坝高48m)基础上改建、加高的混凝土面板堆石坝。新建的大坝坝高117m,坝顶长500m,上游边坡1∶1.5,下游边坡1∶1.6。加高部分的面板堆石坝上游面板与一座已建的混凝土重力坝在其坝体2/3高处相接。该工程目前正在建设之中。本文给出了该工程的一些主要工程概况和相关的筑坝材料的情况,并重点介绍了面板堆石坝与重力坝的连接设计,以及面板接缝、趾板和坝体的断面设计情况。

大角度折线型高面板堆石坝三维数值模拟分析及应用

对大角度折线型高混凝土面板堆石坝进行系统的研究,探索其受力变形规律,有利于进一步提高混凝土面板堆石坝的筑坝技术,同时拓宽混凝土面板堆石坝的应用范围。以某拟建工程为例,采用三维非线性有限单元法,建立折线型面板堆石坝的数值模型,分析其坝体及面板的应力、应变变化规律,研究折线型坝体结构与面板结构缝变形之间的非线性关系。研究结果表明:采用三维非线性有限单元法进行折线型混凝土面板堆石坝整体性能研究是可行的;折角两侧的坝体沿坝轴线方向具有向折点部位偏移的趋势;在坝体变形的带动下,两侧面板的水平向拉应力和结构缝张开变形增大;重点提高堆石体力学性能,以及利用转角布置的灵活性优化整个大坝的布置条件,可有效地提高折线型面板堆石坝运行的安全性。