水布垭超高混凝土面板堆石坝的长期变形特性

高应力下堆石料具有显著的流变特性,堆石料流变常对高面板堆石坝的安全运行造成影响.基于大坝完建期变形反分析所得的坝体填料参数,采用一种新的能模拟高压下堆石料流变特性的幂函数流变模型,对目前世界同类坝最高的水布垭面板堆石坝进行了三维流变分析,研究了蓄水后大坝的长期应力与变形特征.研究结果表明:考虑堆石料流变后,坝体变形有明显的增加;面板法向应力基本无变化,顺坡向拉应力范围及量值均减小,压应力增大,坝轴向拉应力和压应力均增加;面板法向位移(挠度)分布规律不变,量值增加,顺坡向位移等值线形态发生变化,坝轴向位移增加;面板坚缝和周边缝的变形均有所增大.     

水布垭超高混凝土面板堆石坝的运行性状

已建的清江水布垭面板堆石坝高达233m,是目前世界上最高的混凝土面板堆石坝.对堆石体采用"南水"双屈服面弹塑性模型,采用实际的坝料分区与填筑过程,根据施工期的坝体沉降曲线,对坝体填料的参数进行了反分析.在此基础上对大坝的应力与变形特性进行三维弹塑性数值仿真分析,模拟面板堆石坝的实际填筑过程和蓄水过程,对大坝的运行性状进行研究.研究结果表明:对于233m的超高混凝土面板堆石坝,正常运行期,坝体变形较大,不考虑堆石体流变时.坝体最大沉降为2.29m,最大水平向位移为58.5cm.面板最大挠度为72.9cm,顺坡向位移最大为6.4cm,顺坡向出现拉应力,最大值超过4.0MPa.面板竖缝的变形不超过10mm,周边缝的三向变形不超过20mm,均在止水结构可承受的范围内.     

混凝土面板堆石坝施工度汛断面坝坡稳定性研究

本文应用非线性有限单元法对堆石坝在施工期洪水作用下坝体渗流场进行模拟的基础上,对坝坡的稳定性进行了研究,并结合工程实例验证了本文方法适用性及有效性,为混凝土面板堆石坝施工期临时渡汛坝体的坝坡稳定安全问题的研究提供了一种行之有效的分析方法。     

水布垭面板堆石坝变形反馈分析

根据水布垭面板坝实测变形,在试验参数基础上采用神经网络和遗传算法反馈得到堆石料的清华K-G模型参数,对大坝蓄水后的变形和应力进行分析.预测认为,正常高蓄水位下坝体最大沉降约为坝高的1%,面板最大法向位移约为457mm,应力状态表现为河谷部位受压,周边坝肩部位受拉,接缝体系的变形都在止水承受能力以内.     

三板溪混凝土面板堆石坝变形及应力分析

本文采用清华非线性K-G模型进行大坝三维非线性有限元变形和应力分析。三板溪工程的坝料岩性较好,坝体变形较小。坝体蓄水期最大计算沉降为82cm左右,约为坝高的0.44%,坝体最大水平位移约24cm,面板的挠曲率约0.07%。坝址河谷狭窄,坝肩对坝体变形的拱作用明显,面板水平位移约相当于沉降的15%。周边缝和垂直缝的三向变形约为20mm,在止水结构可承受范围内。由于后期分期施工在上游坝坡顶部所产生的垫层料的法向变形在10~20cm之间,在分期浇筑面板时应该引起重视。     

中国的混凝土面板堆石坝

中国的混凝土面板堆石坝蒋国澄（水利水电科学研究院）一、概述中国最早的混凝土面板堆石坝是猫跳河Ｍ级百花水电站大坝，高４８．７ｍ，１９６６年建成。其特点是抛填式堆石，坝轴线上游有一厚层干砌石作为面板垫层，上游坝坡１：０．６。以后还修建过南山、三渡溪等这种...     

白沙水电站混凝土面板堆石坝剖面合理设计

控制堆石体变形以保证面板及接缝止水系统的安全可靠是关系面板堆石坝发展的重要问题,软岩筑坝日益受到重视。白沙面板坝工程的堆石料源为岩性较硬的辉石玢岩和较软的粉沙质板岩,为充分论证最大限度利用软岩的可能性,本文对硬岩剖面和软岩剖面两种设计横剖面进行了计算比较分析。针对分析结果中软岩剖面变形过大的情况,设计修改了坝体分区,计算分析表明新的设计剖面合理,变形较小,面板和止水系统能够满足安全可靠的要求,在设计中予以采用。     

堆石坝混凝土面板干缩应力的研究

本文研究堆石坝混凝土面板湿度场和干缩应力的理论解 ,并通过一些算例研究混凝土面板的湿度场和干缩应力的发展规律 ,提出预防面板产生干缩裂缝的措施。     

寒潮冷击作用下堆石坝混凝土面板温度应力研究

本文结合公伯峡混凝土面板堆石坝,针对施工期可能发生的最不利寒潮情况,进行了寒潮期间面板温度场和温度应力的全过程有限元仿真分析。结果表明,在寒潮冷击作用下,面板表面及中心的温度将随着寒潮的发生而持续降低,其中面板表面温度降幅最大此时面板表面和中心均出现拉应力,面板表面的最大主应力大于面板中心的最大主应力;面板表面和中心的最大主应力均发生在面板中部,即高程约为坝高一半的位置;采取保护措施可以明显削减寒潮始末的降温幅度及最大主应力增幅,保护措施越强其削减效果越好。     

高混凝土面板堆石坝的设计问题

本文系结合我国行将建设的高混凝土面板堆石坝(如天生桥—级面板坝、洪家波面板坝,分别高178m和191m),就设计中存在的主要问题加以论述,根据国内外的实践经验和科研成果提出作者的论见,供读者参考或讨论,以引发进一步的探索。本文就高面板坝的可靠性、周边缝位移量预测、坝体压实标准、面板接缝布置、周边缝止水设计、面板防裂及耐久性等问题进行论述。     

积石峡面板堆石坝流变分析与施工期优化

堆石料的流变变形会增加坝体运行期的总体沉降进而影响面板堆石坝运行期的安全性。坝体堆石填筑完成后的变形稳定时间对之后修筑的面板的应力和变形具有一定影响。从应力和变形角度,变形稳定时间越长对面板堆石坝的安全性越有利,然而延长变形稳定时间会导致施工期变长和工程投资的相应增加。本文针对积石峡面板堆石坝进行了三维流变变形计算,分析了流变变形对大坝应力变形的影响;研究了不同变形稳定时间大坝应力变形的响应;并基于计算结果对施工期优化给出了初步的建议。     

配筋方式对堆石坝面板裂缝扩展的影响

本文根据断裂力学理论和虚拟裂缝模型,结合钢筋与混凝土的粘结模型,详细分析配筋方式对堆石坝面板表面裂缝扩展的作用,对工程中普遍采用的面板中部单层配筋方式提出质疑,认为只有将配筋设置在面板上部,才能很好地控制面板表面裂缝的扩展,充分发挥材料各自的力学特征。首先从混凝土结构学的角度,对以上观点进行论证,并以三点弯曲切口梁为例,详细分析无配筋、单层配筋和双层配筋这三种情况下,极限荷载与裂缝扩展长度的关系。通过对比认为,配筋能有效抑制裂缝的扩展,而在配筋率相同的情况下,将单层配筋置于面板上部比双层配筋更能控制裂缝的扩展,论证了将配筋置于堆石坝面板中部这一做法的不合理性,从而使得面板配筋设计更加科学合理。     

三维光纤陀螺系统分布式测量思安江面板堆石坝挠度

本文阐述高砼面板堆石坝面板挠度监测技术的最新进展,作者提出并首次在思安江砼面板堆石坝实现砼面板挠度三维光纤陀螺(FOG)系统的测量技术,取得令人关注的科研成果。研制的三维光纤陀螺具有小动态、高精度的特点;FOG系统运行管道和测量小车的设计是合理的,且测值稳定、可靠、重复性好。     

黄河公伯峡面板堆石坝三维湿化变形分析

本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据,改进了沈珠江Cw-Dw湿化模型,在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响,在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上,研究了公伯峡面板堆石坝在稳定渗流和尾水位抬升条件下坝体的湿化变形,并进行了湿化模型参数的敏感性分析,研究了坝料的湿化变形对面板应力和变形的影响。     

积石峡面板堆石坝湿化变形分析

针对积石峡面板堆石坝的开挖料进行了湿化试验,结果表明开挖料的湿化剪应变主要与当前应力水平有关;湿化体应变不仅与当前的围压有关,还与当前的应力水平有关.在分析试验得出的基本规律的基础上改进了沈珠江湿化模型,与试验结果对比表明该模型能够较好地模拟开挖料的湿化特性,并可以模拟开挖料湿化变形的剪胀性.基于改进的湿化模型对积石峡面板堆石坝蓄水引起的湿化变形进行了三维有限元分析.结果表明大坝蓄水后坝体发生指向下游的顺河向位移及竖向沉降增量;面板的挠度增大,顺坡向压应力出现压应力增量;面板水平向压应力和拉应力均有所增加,拉应力仍主要分布在面板两侧.     

西龙池下库沥青混凝土面板堆石坝的应力变形分析

西龙池抽水蓄能电站下库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝址地质地形条件复杂。本文采用沈珠江双屈服面模型和Burgers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系，对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析。计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对面板计算参数进行了敏感性分析，重点研究覆盖层不均匀沉降对面板变形的影响，并对改善面板变形情况的工程措施进行了模拟计算和可行性分析。