考虑重力坝纵缝结合程度的非线性有限元数值模拟

为了对老化混凝土重力坝纵缝进行较为合理的模拟,在分析接触面法向和切向非线性受力特性的基础上,详细给出了具有厚度的接触面单元的法向和切向本构关系模型,特别是针对工程中实际问题提出了适合描述纵缝结合程度的法向关系新模型,编制了有限元计算程序.该程序对接触面非线性计算采用增量迭代法,实现了接缝单元强度校核时的结点不平衡力计算与单元法向嵌入控制时的嵌入调整同步进行.本文利用典型算例验证了该程序的合理性、精确性与普适性.最后,通过对一实际老混凝土重力坝纵缝的模拟,明确纵缝各力学参数对坝体变形和应力的影响规律,并为混凝土重力坝类似接缝问题的分析研究提供新的思路和实用数值方法.     

水位循环变化作用下有纵缝重力坝的非线性特性

在简述了笔者所发展的一种新的多体系统非连续变形分析方法的基础上,应用这一模型进行了具体数值计算,探讨了有纵缝重力坝在水位循环变化作用下的应力与变形特性。数值分析表明,在库水位循环变化等复杂加载历史作用下,坝体的变形,主应力大小及其方向角和缝间界面接触应力呈现非线性的周期性变化;当纵缝为连续接触时整个坝体的应力与变形呈现出线性特性,而当纵缝为非;连续接触且具有缝宽时,系统表现出强烈的非线性特性,随着缝宽的增大非线性程度降低,但坝体的应力集中效应加剧,算例研究表明,本文方法为有缝结构的非线性分析和接触分析提供了有力的计算工具。     

纵缝对水口溢流坝段结构性态影响的研究

本文运用接触问题的不等式解法，采用准仿真方法模拟加载过程，研究了一座高度近９０ｍ的具有垂直纵缝溢流坝体的结构性态，分析了纵缝存在对坝体结构位移，应力等影响，通过类似工程纵缝实测结构性态资料调研，讨论了纵缝的实际工作情况和工程的一般处理措施，提出在特定条件下，纵缝可不进行灌浆的设想，其坝体的安全性是有保证的。     

混凝土坝纵向缝对应力影响的研究

本文从模型试验和理论计算两方面研究了一个高度为50m的具有纵缝混凝土坝的结构特性、纵缝对坝体应力和位移的影响、大坝的破坏机理以及加固处理的工程效果。文中给出的分析方法适于解决工程中的弹性接触问题和夹层问题,具有存储量小、计算速度快等优点。     

间断式横缝设计及其对大坝地震响应的影响

介绍强震区高碾压混凝土重力坝横缝的创新性设计及其对大坝地震响应的影响.为提高大坝的整体稳定性,对坝体每一碾压浇筑层,横缝的切缝深度仅切割2/3浇筑层厚度,并在切缝中填充无纺布,使横缝具有弱连接诱导缝的性质,达到既能满足温控要求,又可增强大坝的整体性.开发了反映横缝法向开合非线性和径向滑移动接触模型,采用非线性指数型动接触本构模型模拟了横缝的张开、闭合的非线性力学行为,运用摩尔库伦定律模拟了横缝的切向非线性特性.对在建的金安桥碾压混凝土重力坝3条横缝、10条横缝的情形分别进行了地震响应分析.结果表明,间断式横缝有效地提高了大坝的整体性,大坝横河向位移响应明显减小;金安桥大坝靠左右岸坝段的横缝的张开度明显大于中间坝段横缝的开度值,相应的张开一闭合频率也远高于中间坝段的横缝.所提设计方案已用于实际工程,实践表明具有较好的效果,可推广用于类似碾压混凝土大坝的施工设计.     

施工纵缝灌浆措施对坝体强度影响计算研究

对大朝山水电站泄洪底孔坝段下0＋024．00m施工纵缝，在整体三向有限元应力分析的基础上，按照强度要求，研究了灌浆真注该缝的措施，为工程施工提供了有效的依据。     

碾压混凝土重力坝整体三维非线性有限元地震反应分析

本文将考虑地基辐射阻尼作用和坝体接缝非线性动力接触作用的大坝.地基体系地震波动反应分析方法用于龙开口碾压混凝土重力坝的整体三维非线性有限元地震时程反应分析,揭示横河向地震输入对重力坝地震反应的影响,研究比较碾压混凝土重力坝分仓横缝采取灌浆或设键槽的不同措施对加强大坝抗震性能的作用.     

拱坝横缝的张开温度及其应用

拱坝横缝工作性态是评价大坝全生命周期性能的重要组成部分,利用温度值对其特性开展研究并实现对其控制,具有重要的实际价值。本文通过分析实际工程数据,总结了拱坝横缝随坝块混凝土内部温度变化的规律。定义了拱坝横缝的张开温度并推导了其计算方法,阐述了横缝张开温度在实际工程中的具体应用。结果表明：横缝张开温度可作为判断横缝工作性态的重要指标,并以此为依据为工程提供个性化优化措施,达到精准控制横缝张开时机及张开量的目的。     

混凝土重力坝全坝段三维动力分析

混凝土重力坝抗震分析多针对典型坝段采用二维模型进行。但对于较窄河谷、地震烈度较高等情况,坝段间的动力相互作用对重力坝的地震影响不可忽视。本文采用全坝段三维有限元模型、计入地基辐射阻尼、坝段间动态接触等影响混凝土重力坝地震响应的关键因素,研究分析高烈度区混凝土重力坝地震响应,并与坝段三维模型、无质量地基模型、无横缝整体坝模型的分析结果进行对比,揭示各种因素对混凝土重力坝地震响应的影响,并提出提高坝体抗震能力的工程措施。     

官地重力坝极限抗震能力初探

考虑官地混凝土重力坝非溢流坝段头部碾压层面、坝基面以及深部滑裂面在地震作用下的开裂破坏,计入地震动能量向无限远域地基逸散的地基＂辐射阻尼＂效应,综合分析坝顶顺河向相对位移、缝面开合情况和开裂范围以及建基面开裂对灌浆帷幕的影响等,初步研究了官地混凝土重力坝的极限抗震能力,获得官地重力坝超设计地震的超载安全系数约为1.3。     

电站锅炉汽包纵,环缝现场返修补焊研究与实践

此文根据大型电站锅炉汽包纵、环缝大规模现场返修补焊工作实践，从刚性拘束极大的厚壁工件焊接裂纹敏感性和焊接变形等问题着手，对汽包纵、环缝上的Ｔ形焊缝和原多次补焊开裂处返修技术难度和对策进行了详细的理论分析和研究，为制定合理的工艺措施，保证汽包返修成功提供了可靠依据。     

混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法

温控防裂与横缝工作性态调控是混凝土拱坝施工期面临的两大难题,而冷却通水策略是控制拱坝混凝土安全、横缝开合的关键因素。为此,本文提出了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法,并综合应用智能化控制理念、仿真分析工具、自动控制技术构建了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制系统。分析表明,该系统有效调控了坝体应力与横缝工作性态、充分发挥了混凝土材料性能、大幅提升了温控施工效率,实现了拱坝温控防裂与横缝性态调控的多目标智能优化。     

碾压混凝土拱坝诱导缝损伤开裂准则研究

混凝土宏观裂缝失稳扩展前 ,裂缝前缘存在较大范围的损伤区 ,使得线弹性断裂判据失效。本文采用虚拟裂缝模型和连续损伤力学方法 ,计算了断裂过程区的长度和损伤度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点 ,分别将诱导缝简化为穿透形裂缝和椭圆形裂缝 ,应用双K断裂准则 ,计算了诱导缝起始扩展和失稳扩展时的等效损伤度和等效应变 ,建立了碾压混凝土拱坝诱导缝的损伤开裂准则     

宽缝重力坝深层抗滑稳定分析

某宽缝重力坝右F15断层为顺河向、缓倾角大断层，空间结构非常复杂，施工时未充分认识和认真处理，是影响大坝安全运行的控制因素。文中利用刚体平衡法分析沿F15断层面的抗滑稳定，探讨各种影响因素，提出综合评价意见。     

硫酸盐干湿循环下带冷缝混凝土能量演化研究北大核心CSCD

为探究硫酸盐干湿循环作用下带冷缝混凝土受荷作用时的能量演化规律,制作了整浇和浇筑间隔0.25 d、0.5 d、1 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土,基于单轴压缩实验及能量计算原理,研究了硫酸盐干湿循环对带冷缝混凝土强度和能量演化规律的影响。结果表明:带冷缝混凝土强度及损伤应力和峰值应力处弹性应变能与耗散能均随干湿循环呈先增大后减小的趋势,随着新混凝土与母体浇筑间隔的增加呈现减小的趋势;随着干湿循环次数的增加,损伤应力处储能水平Kad先减小后增加,说明损伤应力处储能水平越高,带冷缝混凝土越容易产生损伤,Kad可以作为混凝土破坏的预警指标。     

大体积混凝土垂直施工缝处裂缝开展的控制

对抗渗性有严格要求的大体积混凝土,要求其与成型混凝土同样对待,施工缝处裂缝的开展宽度不得大于0. 3 mm。要做到这一点,除借鉴以往施工经验,加强混凝土温度控制、质量控制、提高混凝土均匀密实度和抗裂能力外,还须在工艺上采用从施工缝处开始向远方布料,加强施工缝处混凝土振捣、表面处理、养护,在垂直施工缝处增设温度钢筋,保持施工缝处湿润等措施。     

论微膨胀混凝土筑坝技术

微膨胀混凝土筑坝可在一定程度上简化温控,提高建坝速度,如能进一步改进,有可能使混凝土筑坝技术发生较大的改观。本文全面分析了微膨胀混凝土筑坝技术中的问题及对策。分析了氧化镁含量、混凝土温度、室内外差别等对自生体积变形的影响,指出了氧化镁混凝土筑坝的地区差和时间差。文中分析了微膨胀混凝土应用于碾压混凝土重力坝、常态混凝土重力坝和拱坝时的问题和解决途径,指出如仍保持氧化镁掺率不超过５％,可用氧化镁混凝土     

硫酸盐干湿-盐蚀下混凝土冷缝面损伤分析

我国西部地区地下水和土壤中富含硫酸盐,危害混凝土结构、减少服役寿命。在浇筑过程中,两层混凝土之间产生冷缝,冷缝面微裂纹多、孔隙大是离子流通的主要通道,是结构盐蚀破坏的薄弱面。通过浇筑间隔为0.25 d、0.5 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土试件,经历0次、30次、90次和150次硫酸盐干湿-盐蚀循环,结合压剪试验探究浇筑间隔和干湿-盐蚀周期双因素影响下,混凝土冷缝面的黏结退化规律。结果表明：浇筑间隔越久冷缝面黏附力越低;浇筑间隔越短,冷缝面黏附力变化越明显,呈对数函数关系;干湿-盐蚀循环30次内,浇筑间隔对耐蚀性的影响不显著,干湿-盐蚀循环90次后,浇筑间隔对耐蚀性的影响差异逐渐增大;在浇筑间隔增大和干湿-盐蚀循环次数增加的双重影响下,会加速冷缝面的黏结失效。     

基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究

针对国内某高拱坝,基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土本构模型,采用constraint-function的接触算法,考虑大坝的横缝和诱导缝,建立三维坝体-地基动力相互作用分析模型。选取不同地震波,对模型进行非线性动力时程分析,研究地震过程中混凝土坝体拉-压交替的受力规律以及动力损伤的开裂过程,分析横缝和诱导缝在地震中开合往复的工作性态。研究方法和研究成果对评价高拱坝的抗震性能提供一种有效的方法。     

改善预应力闸墩施工程序的有限元分析

分析了预应力闸墩在主要荷载(弧门水推力和锚束预应力)作用下应力分布的基础上,从改善传统的施工程序入手,提出了在浇筑混凝土锚块时于锚块中间预留施工缝,待锚束张拉完毕后,再将施工缝回填,以便增加锚束在闸墩表面产生的预压应力。文章采用有限元计算手段对该方案进行了分析研究。结果表明,预应力闸墩采用预留施工缝后,预应力锚束的预压效果显著提高。