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[期刊] 国土资源科技管理
[作者]
廖彬 韩素月
由于大型水电站所在的高山峡谷区的外部环境限制,导致在开挖坝基岩体地应力释放、降低,岩体变形模量降低等问题,成为重力坝修建中影响坝基岩体变形、稳定的重大工程问题或工程地质问题。因此,以西南某水电站为例,对其坝基大规模开挖、减载所引起的模量的变化,以及高混凝土重力坝较大荷重、较高压应力下对开挖坝基松弛岩体的压密、变形模量的回复进行研究并构建相关模型,获得了坝基岩体在较高压应力下变形模量的回复。对今后高重力坝坝基岩体模量的分析和减少大量的固结灌浆工程量有重要的理论意义及经济价值。
关键词：
高混凝土重力坝 变形模量 岩体结构 回复
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
姜国辉 沈冰 李玉清 李雷
白石水库大坝为碾压混凝土重力坝,因工期和导流的需要,在浇筑大坝基础垫层混凝土时,有的部位安排在秋季浇筑,有的部位安排在春季浇筑,浇筑完毕后即放入河水进行保护,且均在水下越冬。在恢复浇筑混凝土前,对这些基础垫层混凝土进行了全面检查,发现有些坝段出现了裂缝,而有些坝段没有出现裂缝。通过对原始资料的研究分析,查到了产生裂缝的主要原因,并采取了切实可行的处理方法,同时为今后类似工程的设计与施工提供了参考。
关键词：
白石水库 垫层混凝土 裂缝 内外温差
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
徐小蓉 何涛洪 雷峥琦 张全意 黎聪 金峰
堆石混凝土是一种高度采用机械化施工的筑坝技术,目前堆石混凝土重力坝因保守设计通常设置较多横缝,会导致施工仓面窄、机械转动半径小等问题。打鼓台重力坝大胆采用少设横缝的设计,中间坝段是目前最长堆石混凝土重力坝段,长134 m,水库已成功蓄水运行3年多。为掌握打鼓台重力坝的蓄水运行安全状态,该文结合大坝温度、渗压、位移监测结果和有限元仿真计算分析,开展大坝在不同荷载下的工作性态演化规律研究。结果表明:蓄水运行后,坝体的温度与渗压均处于正常范围,中间超长坝段无明显开裂或渗水现象,大坝运行状态良好。堆石混凝土绝热温升低,打鼓台超长坝段的最不利位置温升也不超过10℃,因此可适当放宽重力坝坝段长度,但建议靠近坝基的大仓面避开高温季节浇筑,以控制混凝土入仓温度、减小施工期温度应力。与普通坝段工况相比,超长坝段的应力状态基本满足要求,空库或蓄水状态下最大局部应力约2.5 MPa,上游防渗层宜设置钢筋网和短缝;越冬期超长坝段的上游面水位以上部位和下游面存在高拉应力;不分横缝整体浇筑重力坝需考虑两岸坝肩稳定性问题。在蓄水超载工况下,即使超载倍数达10.0,坝体也尚未出现上下游贯通性屈服破坏,可看出大坝的超载安全度与稳定性较高。该文可为今后堆石混凝土重力坝的结构设计与安全评价提供科学指导。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李永刚 李守义
结合寒冷地区某碾压混凝土坝工程的实际情况,采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力场进行了仿真计算。计算完全按照实际施工过程进行模拟,全面考虑了坝体薄层浇筑过程和浇筑温度及各种外荷载。对比分析了寒潮对坝体应力的影响,为碾压混凝土重力坝的设计和施工中的温控提供了参考依据。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程恒 周秋景 娄诗建 张国新 刘毅 雷峥琦
依托贵州省仁怀市石坝河水库堆石混凝土重力坝,基于大坝设计资料与温度监测数据,对大坝自密实混凝土、堆石混凝土以及常态混凝土的关键热学参数进行反演.在此基础上,模拟大坝浇筑过程、混凝土硬化过程以及气象变化过程,采用有限元仿真方法进行大坝施工期全过程工作性态仿真计算,对大坝的温度场和应力场的分布和演化规律进行分析,评估大坝整体安全性.分析结果表明,仿真反演得到的坝体温度过程能够真实反映施工期坝体的温度变化规律,坝体内部一般3～5d达到最高温度,水化热温升在4～7℃之间,夏季浇筑时最高温度约为35.0～39.5℃,冬季浇筑时最高温度约为25～28℃;除了大坝溢流坝段表面在低温季节局部拉应力较大外,其余部位应力均未超出混凝土的强度,大坝整体安全可以得到保障,说明堆石混凝土重力坝大仓面浇筑方式是可行的.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王瑞骏 吕海东 陆丽
基于等宽缝隙稳定流的运动规律,建立了面板接缝的渗流计算模型,并以公伯峡水电站大坝为例,对模型进行了验证。结果表明,该计算模型考虑了接缝充填情况,可计算确定各种接缝渗流要素,揭示了在面板接缝止水失效情况下面板堆石坝的渗流变化规律。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
袁志芬 王正中 赵斌
通过分析各种常用的材料强度破坏准则，建议了一种适合混凝土非线性特性的破坏准则；采用了非线性指标βｔ，βｃ区别对待材料的不同拉、压状态；引用了Ｓａｒｇｉｎ的一维应力应变关系．结合以上３个方面，提出了一个较为合理恰当的混凝土非线性本构模型，便于有限元的实施。
关键词：
混凝土强度准则 非线性指标 本构模型
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王瑞骏 李章浩 陈尧隆
基于湿度传导理论及一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,经过系统分析,建立了面板与垫层之间接触面的湿度场及干缩应力有限元计算模型。算例结果表明,应用该模型可以获得较为准确合理的接触面湿度场及干缩应力计算结果。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张茹 王正中 陈涛 李甲林 郭利霞
【目的】科学指导冻土地区大U形混凝土衬砌渠道的设计建设。【方法】针对大U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀破坏特点,通过适当的假设,建立了大U形混凝土衬砌渠道非对称冻胀破坏的力学模型。【结果】只需选取最大冻结力一个参变量,即可求解渠道衬砌板上的冻胀力,并结合混凝土板抗裂条件,给出内力、胀裂部位、冻胀抗裂板厚及抗冻胀破坏验算等一系列计算方法。【结论】工程实例计算表明,该模型安全合理、简单实用,可为大U形混凝土衬砌渠道防冻胀设计提供科学依据,并为建立其他形式的渠道冻胀破坏力学模型提供参考。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
方小婉 张永树 赵瑶 姚汝方 娄宗科
【目的】分析粉煤灰、矿渣双掺混凝土的强度和抗渗性能,为渠道衬砌用混凝土的设计提供参考。【方法】以用于渠道衬砌的混凝土为研究对象,采用二次通用旋转组合设计,分析粉煤灰掺量(0,88,300,512和600 g/kg)和矿渣掺量(0,44,150,256和300 g/kg)对渠道衬砌用混凝土28 d弹性模量及抗渗性能的影响规律。【结果】粉煤灰对渠道衬砌用混凝土的弹性模量及抗渗性能的影响大于矿渣。随着粉煤灰和矿渣掺量的增加,渠道衬砌用混凝土的弹性模量先增大后减小,弹性模量大于2.97×10~4 MPa时的粉煤灰掺量为50～210 g/kg、矿渣掺量为200～270 g/kg,粉煤灰掺量为0、矿渣掺量为300 g/kg时,弹性模量取得最大值3.80×10~4 MPa;随着粉煤灰和矿渣掺量的增加,渠道衬砌用混凝土的相对渗透系数先减小后增大,相对渗透系数小于1.12×10~(-8) cm/s时,粉煤灰掺量为90～310 g/kg、矿渣掺量为100～210 g/kg,粉煤灰掺量为180 g/kg、矿渣掺量为150 g/kg时抗渗性最好,相对渗透系数值最小为0.77×10~(-8) cm/s。【结论】粉煤灰和矿渣复掺可以提高渠道衬砌混凝土的弹性模量和抗渗性能,且在大掺量下能满足经济性要求。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李炎隆 涂幸 王海生 王瑞科
【目的】基于混凝土面板与垫层之间接触面的数值计算模型,考虑温度荷载作用,研究面板堆石坝面板的应力变形特性。【方法】以接触摩擦单元理论为基础,采用接触单元模拟混凝土面板与垫层之间的接触面,进行了公伯峡混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算,并将计算结果与观测数据进行对比分析。【结果】面板挠度呈现出中部大、两端小的分布规律,最大值为0.24m,位于面板的中心位置,与观测结果基本一致;面板的顺坡向应力分布呈现出中部受压、两端受拉的变化趋势,顺坡向压应力最大值为7.9MPa,出现在约1/2坝高处,拉应力最大值为1.3MPa,出现在面板的底部与顶部;面板底面点与表面点的应力分布是一致的,在同一高程处,面板...
[期刊] 建筑经济
[作者]
尚立明 郑成成 王亚军 刘文媛 胡潇予 娄锴伦
为明确涂覆型止水在混凝土面板堆石坝施工中的经济性水平，构建涂覆型止水资源消耗量测算模型与经济性测算模型，并以某抽水蓄能水电站为案例，以写实法为基础，结合市场水平与水电工程造价体系，分析计算得到以“100延米”为单位的造价指标，并明确其与传统锚固型止水在造价上的区别。研究结果为涂覆型止水在水电工程混凝土面板堆石坝的推广提供技术与经济支撑。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
易文 王永和 鲁云岗
通过室内试验,对比分析了河砂和机制砂混凝土强度,机制砂混凝土的强度与河砂混凝土强度基本相同,从而得出机制砂可代替河砂作为混凝土的主骨科的结论.研究了不同石粉含量对机制砂混凝土的强度及变形性能的影响.为了消除机制砂混凝土的不利因素,采用掺加高效减水剂和粉煤灰来提高混凝土的性能,并与天然砂混凝土进行比较.大量试验表明,机制砂混凝土的各种性能优良,完全可以满足施工要求,可用于预拌混凝土的生产.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
石娇 王正中 张丰丽 肖旻 李爽 杨晓松
【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论,提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论,考虑法向冻结力的作用,通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力,并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则,利用计算实例对所建立的渠道冻胀断裂破坏力学模型进行验证。【结果】渠道衬砌板的冻胀断裂符合Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的特点,通过建立的弧底梯形渠道混凝土冻胀...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孙杲辰 王正中 娄宗科 杨晓松 肖旻 安元
【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同作用下的简支梁,渠底板是与两衬砌相互作用的压弯构件,进而依据合理的简化和假设,提出并建立高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏的力学模型,并进行了实例应用研究。【结果】通过建立的高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏力学模型,不仅能计算出弧底梯形渠道坡板、底板的控制内力及最大弯矩作用点,而且可以计算出渠道衬砌渠坡板所受的法向冻结力,并可估计混凝土板可能发生胀裂的位置。【结论】弧底梯形...
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