大坝渗流监测变化规律及特征分布

选取某土石坝进行渗流监测资料分析。根据注水试验,讨论大坝观测设施的有效性,定性分析了大坝渗流场分布特征;结合现场检查,深入分析大坝运行情况。分析结果表明,坝体下游部位存在渗流通道,并发生渗透破坏,排水棱体失效,导致渗流压力升高。     

冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性分析

冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性较静荷载作用下要复杂得多。采用钢板均匀冲击模拟水下循环冲击波对混凝土重力坝的作用,试验遵循几何和重力相似准则,对模型重力坝进行均匀冲击破坏特性研究,得到模型坝体的动力破坏特性,并对裂缝位置和扩展情况进行定位和追踪。试验结果表明:当坝体遭受循环均匀冲击荷载时,上游坝面坝体最大动应变不再在坝踵处,而是位于坝体中部;坝头部位是抗冲击的薄弱部位,最先出现开裂破坏;坝体破坏模式包括贯穿性断裂、碎裂、层裂和抛掷等。试验结果可为大坝的运行管理、防爆抗振设防及安全评价提供理论依据和技术支持。     

美国斯宾塞溃坝事件对寒冷地区大坝安全管理的启示

2019年3月,受极端冻雨和流冰影响,美国内布拉斯加州斯宾塞大坝漫顶后溃决,溃坝洪水造成1人死亡及部分基础设施损毁.对斯宾塞大坝失事过程及应急处置措施进行了介绍,从水文气象、大坝结构、运行管理等方面分析了溃坝原因.我国寒冷地区也曾发生过因冰冻荷载或冰冻灾害引发的对水工建筑物的破坏事故,对斯宾塞大坝溃坝事故经验教训进行反思与总结,以期对我国寒冷地区大坝安全监管和运行管理提供参考.     

混凝土重力坝抗爆性能及抗爆措施研究

大坝受袭的可能方式主要有直接命中坝体爆炸、库前水中爆炸、库区近空爆炸。本文考虑爆炸冲击荷载作用下混凝土的高应变率效应,通过构建重力坝侵彻爆炸、水中爆炸和空中爆炸的全耦合模型,对不同爆炸方式下的大坝动态响应进行了全性能数值仿真,探讨了混凝土重力坝在不同爆炸方式下的可能破坏模式及抗爆性能,并重点研究了水中爆炸冲击荷载下局部配置抗爆钢筋对大坝动态响应的影响,给出了配筋前后大坝开裂破坏范围及坝顶动位移响应,为大坝抗爆性能评估和防护设计提供基础。研究表明,水中爆炸冲击荷载作用下大坝的破坏效应较大,水下贴坝面爆炸时大坝破坏最严重;侵彻爆炸和空中爆炸的毁伤效应主要表现为坝体的局部破坏效应;采取配筋抗爆措施能够显著限制坝体裂缝的扩展与贯穿,减少坝体开裂破坏范围,有效地改善坝体的抗爆性能。     

对柳家塬大坝稳定性分析的几点思考

坝坡稳定计算是为了保证土石坝在自重和各种外荷载作用下具有足够的稳定性,不至于产生通过坝体或坝体和地基的整体剪切破坏。本文通过介绍柳家塬大坝基本情况和存在问题,对比分析该坝除险加固前后的渗流状况来计算其稳定性,为确保水库调蓄能力、安全运行和灌溉提供参考。     

考虑材料非均匀性的Oyuk坝静动破坏模式分析与安全度评价

Oyuk坝是世界上仅有的两座百米级硬填料坝之一。在宏观均质假定的基础上考虑硬填料较为明显的细观非均匀性的影响,基于损伤本构模型对Oyuk坝在正常运行工况以及地震工况下的大坝工作性态进行了分析,采用水荷载与地震荷载超载法,探讨了Oyuk坝在静动条件下的破坏模式与安全度,并与弹塑性本构模型的计算结果进行了对比。研究结果表明:在正常运行工况以及OBE地震工况中,Oyuk坝基本全断面受压,坝体强度安全系数与抗滑稳定系数均较高,坝体基本处于弹性工作状态;大坝存在静力整体失稳的破坏模式,但对水荷载的超载安全度高,且抗震性能好;采用考虑细观非均匀性的损伤本构模型所得大坝的破坏过程与破坏形态比弹塑性模型的模拟结果更贴近实际。     

改造观测设施,提高土石坝观测精度

大坝安全监测的首要目的是掌握大坝的实际性态.尽管在设计大坝时采用了一定的安全系数来弥补对材料和结构上认识的不足以及对荷载的不完全估计,但由于各种原因,大坝在运行过程中还会发生某些不利的变化,特别是土石坝,局部破坏时有发生;因此,加强对大坝的安全监测就十分必要;我们知道,只有观测数据有足够的精度,才能反映水工建筑物的实际运行工况,以便作出正确的分析判断.     

水下爆炸冲击荷载作用下重力拱坝及坝后式厂房的破坏效应

当坝身设有孔口且存在坝后式厂房时,水下爆炸冲击荷载作用下大坝的动力响应非常复杂。 针对此问题,考虑爆炸作用下混凝土的高应变率效应,采用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ－Ｅｕｌｅｒｉａｎ耦合方法建立水下爆炸 冲击下大坝－厂房－库水－坝基全耦合模型,利用数值模拟技术分析了水下爆炸冲击荷载作用下重力 拱坝及其坝后式厂房的动态破坏过程,得到了重力拱坝及坝后式厂房在水下爆炸冲击荷载作用下的损 伤破坏过程及损伤机理。结果表明:水下爆炸冲击荷载作用下重力拱坝的损伤破坏形式包括爆炸成坑 破坏、气穴冲切破坏、局部拉伸破坏和整体拉伸破坏;随着爆心距的增大,大坝的主要损伤破坏形式逐渐 改变,分别为爆炸成坑破坏、局部拉伸破坏和整体拉伸破坏,当爆心距进一步增大时,坝体破坏逐渐减 小;进水口和溢流表孔的存在削弱了坝体局部强度和拱效应;水下爆炸冲击荷载作用下,坝后式厂房由 于结构的整体响应发生局部拉伸破坏。     

参窝大坝溢流面破坏原因简析

大坝混凝土经过多年运行后 ,会产生不同程度的破坏 ,尤其是北方寒冷地区的混凝土溢流面破坏十分普遍且程度也比较严重 ,影响大坝的安全运行 ,降低建筑物的使用寿命。本文介绍了参窝水库溢流面破坏的情况 ,分析了产生破坏的原因 ,为工程的加固设计提供了依据     

不同爆炸方式下混凝土重力坝的抗爆性能

大坝受袭的可能方式主要有直接命中坝体、库前水下爆炸、库区近空爆炸，研究不同爆炸方式下的大坝抗爆性能对坝工安全防护具有特别重要的意义。本文考虑爆炸冲击荷载作用下混凝土的高应变率效应，构建了重力坝侵彻爆炸、水下爆炸、空中爆炸的全耦合模型，对不同爆炸方式下的大坝动态响应进行了全性能数值仿真，探讨了混凝土重力坝在不同爆炸方式下的可能破坏模式及抗爆性能，为大坝抗爆性能评估和防护设计提供基础。研究表明，水下爆炸冲击荷载作用下大坝的破坏效应较大，水下贴坝面爆炸时大坝破坏最严重；侵彻爆炸和空中爆炸的毁伤效应主要表现为坝体的局部破坏效应，而且侵彻爆炸呈现以爆炸作用为主侵彻作用为辅的破坏特征     

拱坝封拱温度场多目标非线性规划方法研究

从拱坝温度荷载影响因素分析入手，对封拱温度场进行了优化，这是减小温度荷载不利影响的唯一有效措施。建立了拱坝封洪温度场多目标优化的数学模型，并利用该优化模型求解了位于南方典型气温条件下的某拱坝最优封拱温度场。     

石漫滩碾压混凝土重力坝温度效应分析

温度是混凝土坝的主要荷载之一,不利的温度荷载导致坝体产生裂缝,特别在运行期,不利水压荷载与温度荷载的组合使得裂缝进一步扩展,严重危害大坝安全运行。石漫滩碾压混凝土重力坝裂缝严重,尤其是部分坝段存在有规律的横向裂缝。现采用大型通用有限元软件ANSYS,依据石漫滩水库的水温和气温等监测资料,分析了大坝运行期的温度场和温度应力场,从温度效应角度揭示了该坝横向裂缝产生和发展的主要原因及其危害,为大坝加固处理提供技术支撑。     

隔河岩重力拱坝温度荷载的确定

隔河岩拱坝为厚度较大的重力拱坝，温度荷载的计算，除遵循拱坝规范的基本原则外，还针对隔河岩拱坝的具体情况进行某些变革，所得出的三个特征温度场具有不同于一般拱坝的特点。本文介绍了坝面边界条件和温度荷载的计算情况。对拱坝变化温度场的分析，以及为了改善坝体应力，采取调整封拱温度，减小等效温差的方法进行了重点论述。     

基于强度储备法的混凝土坝位移监控指标研究

安全监控指标是监测大坝安全的重要指标,科学、合理地制定安全监控指标,并利用安全监控指标及时发现大坝的安全隐患,意义重大。在对混凝土坝位移变形进行有限元分析的研究中,提出了通过引入强度储备法来拟定大坝水平位移的1,2,3级监控指标。该方法所拟定的水平位移监控指标可以考虑大坝可能遭遇到的各种水位荷载,比采用常规方法拟定的监控指标更为合理,可以为综合评判和决策大坝的运行状况提供有效的依据。     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

带缝坝的运行控制荷载工况反馈分析方法

研究并提出了带缝混凝土坝运行期的馈控运行荷载的方法，推导了计算控制荷载的公式，研制了相应的分析程序。该分析程序有较好的通用性，为实际分析带缝坝的工作性态提供了有效的途径。同时，建立了判别裂缝再生和扩展的数学模型和临界荷载图的控制方程，由此可以比较直观地利用临界荷载图监控裂缝的再生与发展。     

拱坝温度荷载与温度应力的考虑

介绍拱坝温度荷载的概念及值得注意的问题 .拱坝的温度荷载可以分解为三部分 :均匀温度变化Tm,等效线性温差Td 及非线性温差Tn.拱坝有封拱温度场、年平均温度场和变化温度场三个特征温度场 ,其温度荷载可由特征温度场的相应值求得 .文章还介绍了用拱梁分载法计算拱坝温度应力 ,同时论述了影响拱坝温度应力的一些因素 ,包括封拱温度、坝体及基础弹模、坝体热胀系数及导温系数、坝体表面温差等 .     

Wave loads on protective dam of the Marine channel of the Danube-Black sea

The increase in freight traffic between central and northern European countries and the countries of the Black Sea coast requires an increase in shipping along the Danube River. The Danube is the seventh international transport corridor, which unites the countries of Europe and Asia. The deepening of the Bystrii estuary of the Kiliya’s delta of the Danube ensures the implementation of the transport route between the Danube and the Black Sea. The protection of the Marine channel of the Danube-Black Sea deep-sea passage from sediment during storms is provided by a protective dam. The purpose of the research is to study the peculiarities of the wave action on the fragments of an existing protective dam, determine the effective means of its protection and develop recommendations for creating a dam design that is resistant to storm loads. The results of numerical and physical simulation of wave loads on a protective dam of the Marine channel of the Danube-Black Sea deep-water passage are presented. Experimental studies were carried out to study the features of the wave action on a fragment of the dam model. The integral and spectral characteristics of the pressure field on the streamlined surface of the dam model are obtained for the conditions of the passage of storm short and long waves. The features of the wave motion transformation near the dam and the characteristic regions of the frequency spectrum of the wave pressure on its surface are shown. Studies have been carried out to determine the sustainable structure of the dam and a step-like dam with two berms that can withstand storm loads is proposed.     

二滩拱坝初次蓄水的变位监测反分析

简要介绍了在二滩拱坝1998年5月初次蓄水期,通过拱坝垂线和监测网系统,用统计模型和确定性模型理论分析方法,建立了施加于坝体各作用量与坝体受作用后的效应量(变位)间的数学关系;并根据预先计算分析成果,提出了在初次蓄水运行中拱坝变位的参考预报值,实时对二滩拱坝实际工作状态作出安全评判。     

混凝土的温度裂缝及其裂缝稳定性初探

分析了大坝混凝土表面温度裂缝的成因、混凝土的破坏机理,以及模拟计算中的裂缝处理方法,并采用分布裂缝模型的处理方法,应用ANSYS软件对盐津桥拱坝重力墩在已知温度场下的温度裂缝进行了计算分析.还对该重力墩在温度荷载与外荷载共同作用所形成的复杂应力场下的裂缝计算分析,将其分析结果与仅仅在温度荷载作用下的裂缝分析结果进行了对比,并研究裂缝在使用期的稳定性.