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。     

拱坝封拱温度场及体形综合优化方法

以拱坝体形参数及封拱温度场为优化的设计变量，以坝体混凝土、基础开挖及冷却总费用为目标函数，以安全要求及可实施性要求为约束条件， 建立了拱坝封拱温度场及体形综合优化的单目标非线性规划模型.算例结果表明模型合理，方法可行。     

小湾拱坝最优封拱温度场初探

本文采用多目标非线性规划方法对小湾拱坝最优封拱温度场进行了初步的研究，给出了小湾拱坝最优的封拱温度场。     

小湾拱坝最优封拱温度场初探

采用多目标非线笥规划方法对小湾拱坝最优封拱温度进行了初步的研究，给出了小湾拱坝最优的封拱温度场。     

拱坝封拱温度场人工冷却参数设计方法研究

采用优化方法确定最优拱坝封拱温度场，并选择合理的人工冷却方式和参数，可以减小温度荷载对坝体应力，稳定及变形的不利影响，重点讨论了拱坝封拱温度场沿坝厚方向呈梯度分布时有关人工冷却参数的理论推导公式，并依据不同情况下的计算结果，绘制出参数关系曲线供工程实际应用，同时，给出了单向通水冷却参数设计的方法和算例，作者通过大量实例分析指出，采用二阶段的后期冷却方式，一般可达到设计上可能遇到的具有各种要求的封拱     

锦屏拱坝最优封拱温度场研究

川省锦屏混凝土双曲拱坝最大坝高305 m,是世界上拟建的最高拱坝.采用多目标非线性规划方法对锦屏拱坝最优封拱温度场进行了研究.研究结果表明,通过封拱温度场的优化使大坝应力、稳定得到明显改善,优化效果明显.与成都勘测设计院初步确定的封拱温度场相比,建议的优化方案5和17的主压应力分别减少0.087和-0.162 MPa,主拉应力分别减少0.549和0.416 MPa,稳定参数分别提高2%和3%以上.     

无横缝碾压混凝土拱坝封拱温度的研究

目前,对于通仓浇筑的无横缝碾压混凝土拱坝,其封拱温度的计算均采用施工过程中的最高平均温度作为其封拱温度,这是一种偏安全的算法,因为这样就忽略了碾压混凝土在水化热温升过程中产生的压应力可以抵消一部分在后期温降作用下产生的拉应力。为了确定无横缝碾压混凝土拱坝的封拱温度,首先采用二维温度场差分解法原理,编制施工期的温度场程序,计算出在施工过程中拱冠梁剖面处温度场的变化过程,然后通过增量法求出典型点应力为零的时刻,并将此时拱圈截面的平均温度作为该层拱圈的封拱温度。通过高云山拱坝的工程实例,将两种算法的结果进行了比较,证实了传统算法“偏安全”的判断,从而为无横缝碾压混凝土拱坝封拱温度的研究提供了一定的参考。     

封拱温度对砌石拱坝应力的影响研究

温度荷载是砌石拱坝应力控制性边界条件之一,其中年平均温度场和变化温度场为自然环境边界条件,较难人为控制,而封拱温度场可采取工程措施加以控制。对于不设横缝、整体上升砌筑的拱坝,各拱层封拱温度随施工期气温、建筑材料及砌体温度变化而变化,不是一个常数,合理选择封拱温度区间是控制砌石拱坝应力的有效手段。通过对砌石拱坝进行温度场和应力场仿真计算,分析了不同封拱温度场对砌石拱坝应力的影响规律,建立了安全封拱温度计算模型,并给出了相应的表达式。算例表明,采用该计算模型确定安全封拱温度区间,可有效控制坝体应力。     

基于遗传算法的拱坝封拱温度场及体形综合优化研究

拱坝的优化设计属于复杂优化问题,其目标函数、约束条件函数都是非线性的.尽管传统优化方法较多,但都存在或多或少的缺点,影响优化结果,为此,将寻优能力很强、具有全局最优解的遗传算法应用于拱坝封拱温度场及体形综合优化中,优化实例表明,采用遗传算法的优化设计结果优于多目标非线性优化法的优化结果,且计算过程稳定,通用性强.     

混凝土高拱坝施工期温控防裂仿真研究

混凝土高拱坝封拱和蓄水是一个持续时间较长的动态交替过程。浇筑方案对坝体施工期温度场和温度应力有着重要的影响。采用三维有限元法对小湾混凝土高拱坝22号坝段两种浇筑方案的施工期温度场及温度应力进行了全过程仿真分析，得到了高拱坝温度场及温度应力变化的一般规律．提出了减小二期冷却结束时温度应力的措施。仿真计算中考虑了坝体混凝土材料的热力学性能、浇筑过程、水管冷却、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对混凝土高拱坝的温控防裂设计有参考价值。     

石膏山水库拱坝应力计算和稳定分析

分别采用拱梁分载法(四向调整)和三维有限元法对石膏山混凝土拱坝进行了5种工况的应力计算分析。根据计算结果提出坝体封拱灌浆分三个区域:坝体高程1 119.0 m以下为一区,封拱温度为14.3℃;坝体高程1 119.0～1 130.0 m为二区,封拱温度为12℃;坝体高程1 130.0 m以上为三区,封拱温度为6.5℃。     

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 .     

碾压混凝土拱坝横缝开度与横缝灌浆影响研究

接缝灌浆受施工季节、混凝土龄期、降温幅度等多因素影响,且与拱坝的温度应力、悬臂高度、横缝开度密切相关,是坝工建设者长期关注的问题。为此,依托某碾压混凝土拱坝工程,采用三维有限元的方法,对拱坝的接缝灌浆过程进行模拟,分析其对拱坝温度场、应力以及横缝开度的影响规律。研究结果显示,接缝灌浆方案对拱坝混凝土的最高温度和分布规律影响不大。设计灌浆进度条件下,拱坝的最大悬臂高度满足设计要求;低温季节浇筑的坝体混凝土横缝开度小于高温季节浇筑,横缝开度随着灌浆时混凝土龄期的不同有所差异;可通过改变灌浆龄期,在符合规范的基础上对灌浆方案进行优化。     

下诱导缝上横缝的碾压混凝土拱坝分缝设计

云龙河三级水电站碾压混凝土拱坝坝址为典型的"V"形狭窄河谷,由于采用了通仓碾压和连续上升的施工方式,合理的分缝设计对改善坝体应力条件、保证大坝安全尤其重要。结合云龙河三级水电站拱坝的特点,首次提出了"下诱上横"的碾压混凝土拱坝分缝新技术,该分缝设计可保证施工期低高程坝体联合抵挡汛期洪水,浇筑完成后在预定位置张开成缝以利于后期封拱灌浆。经计算分析,并通过实际施工过程及运行阶段验证,该分缝设计是合理的,可为类似工程提供借鉴。     

混凝土拱坝多测点确定性位移监控模型研究

混凝土拱坝对温度变化十分敏感，在建立混凝土拱坝位移监控模型时，温度分量的确定一直是建模的重点和难点。目前很多拱坝坝体温度监测资料不完整，很难用来确定坝体的温度场和变温场。本文提出当拱坝内部温度监测资料较少时，采用朱伯芳法估算库水水温，以气温和水温确定大坝的温度边界，用有限元方法计算大坝的温度场和位移场，进而建立监控模型。以清江隔河岩重力拱坝为例，建立了一维多测点确定性位移监控模型，取得了较好的效果。     

基于矩法的高拱坝实际温度荷载反馈

温度荷载是拱坝的主要设计荷载之一,与封拱温度、环境气温、库水水温等关系密切,实际温度荷载难免与设计温度荷载存在一定差异,传统点式温度计监测数据信息量少,难以进行合理有效的拱坝温度荷载反馈。结合溪洛渡特高拱坝典型坝段分布式光纤顺河向实测温度,基于矩法进行高拱坝实际温度荷载反馈,即采用多项式表示等效温度,根据等效温度的各阶矩与分布式光纤顺河向实测温度相应的各阶矩相等,确定多项式的系数,进而得到等效温度的分布。分析表明,现有规范采用的全截面线性化等效温度仅是非线性等效温度在一次矩等效时的特例,通过计算2阶和3阶矩等效温度,获得坝段截面非线性温度分布,更加全面反映高拱坝从封拱灌浆到水库正常运行期间坝体温度的调整过程,可为拱坝设计提供有益的技术补充。     

考虑封拱灌浆过程的高拱坝施工期仿真分析

混凝土拱坝施工过程中，结构体系的转变、坝体材料性质的变化和外荷载的变化，对拱坝应力和横缝状态具有一定的影响，为此，采用有限元方法，考虑横缝的接触非线性，模拟了分期封拱灌浆过程和提前蓄水过程，并对某高拱坝施工期温度场、应力场和灌浆前横缝开度变化作了较为全面的计算预测分析。分析认为，水管冷却过程及冬季上游蓄水时可能产生较大拉应力，值得引起注意，另外还得到了缝宽在拱圈方向的分布规律。