锦屏一级水电站f5断层置换硐及其交叉硐段稳定性及支护结构设计研究

f5断层为锦屏一级水电站坝区内规模最大的一条断层,为提高坝肩岩体质量,设置f5–1,f5–2平硐及4条斜井对其进行置换。综合诸多研究成果,对设置置换网格的必要性进行论述。采用三维有限元方法模拟天然地形与地质条件,仿真跟踪置换硐群开挖步序,从应力、变形等多角度评价置换硐整体稳定性,并与监测成果进行对比,分析表明：f5–1和f5–2平硐整体上满足施工期稳定性要求,局部硐段受断层影响支护力不足。对f5–2平硐采取预应力锚杆、钢拱架支护及加厚喷层和提前施作二次衬砌2种补强措施进行数值模拟分析,2种补强措施均能使平硐满足稳定要求,在考虑支护效果、施工等因素下,认为提前施作二次衬砌更为合理;对于平硐与斜井交叉部位,建议在平硐施做完成后对交叉部位前后10 m进行衬砌支护,再对斜井进行开挖,此时衬砌最大压应力不超过6.5 MPa,最大拉应力不超过1.7 MPa;f5–1平硐与5#传力硐交叉部位,建议先对5#传力硐施作衬砌支护,再对部分较薄岩柱固结灌浆,然后再进行平硐施工。数值分析成果为置换硐支护措施的设计提供科学依据,对其他类似工程具有较强的借鉴意义。     

基于三维数值模拟和微震监测的水工岩质边坡稳定性分析

建立以微震监测为主、应力场分析为辅的水工岩质边坡稳定性分析方法。利用RFPA3D分析软件,研究三维条件下锦屏一级水电站左岸岩质边坡破坏过程微破裂的萌生、演化、扩展、相互作用和贯通机制,揭示边坡整体失稳破坏模式,探讨岩质边坡渐进失稳破坏过程应力场和微震活动性空间演化基本规律,形成从细观损伤演化过程揭示宏观岩体结构破坏的研究方法。研究结果表明：断层F5,F2和煌斑岩脉X等软弱结构面是控制左岸边坡破坏模式的关键因素之一,RFPA3D离心加载法得到的边坡潜在滑移面及声发射与微震监测系统得到的岩石微破裂空间宏观演化趋势比较一致。     

溪洛渡水电站泄洪消能系统布置的初步研究

结合溪洛渡水电站“高水头，大泄量，窄河谷”的泄洪特点，拟定出泄洪消能的“多种设施，分散泄洪，分区消能”布置原则，采用８表孔，７深孔及４条泄洪洞的泄洪设施共同承担泄洪，并提出了“泄小洪水时，增加运行灵活性；泄中洪水时，充分利用水库调洪削峰，泄大洪水时，有足够的超泄能力，提高安全度”的泄量分配原则。     

大坝深层抗滑稳定的计算与分析

本文通过对铜街子大坝深层抗滑稳定的大量计算,分析了抗力体对大坝安全度的影响;用点的强度破坏理论分析了岩体的破裂面;并对如何正确地使用纯摩与剪摩指标提出了新的见解。     

酚醛改性环氧粉末复合涂层耐介质渗透性能的研究

本文利用静态浸泡法，测定了熔融结合环氧与酚醛改性环氧粉末自由豫膜在90℃几种典型介质中的增重率-时间关系曲线。用示差扫描量热仪测量了两种涂料固化过程中的反应热特性曲线，从豫层组分和交联结构特性上，探讨酚醛改性环氧粉末馀料的抗介质渗透性能。结果表明：加入适当的酚醛树脂可改善环氧粉末擦料在90℃的耐水及耐酸性，耐碱性也在一定程度上有所提高。     

岩石的连续损伤本构模型及在地下爆炸波数值计算中的应用

针对地下爆炸波的基本特点，提出了一种适用于干岩并便于嵌入爆炸应力波数值计算的弹塑性连续损伤本构模型。该模型考虑了含孔隙和微裂纹岩石的剪胀效应和软化效应，并根据岩石不同变形阶段的特征，给出了不同的屈服面形式和损伤演化方程。地下强爆炸波的数值模拟计算结果显示，所建模型是合理的和有效的。     

办公建筑围护结构的保温性能与空调能耗

通过对一特定建筑物进行全年空调负荷的计算，讨论和分析办公建筑围护结构保温性能与空调能耗的关系。通过建模、并改变其计算的部分设定条件，得到了一系列数据，经简单比较，发现并非围护结构保温性能越好就越节能，合理的建筑外围护结构保温性能与建筑物的使用功能（内热源情况）之间有一定关系。     

锦屏一级水电站左岸边坡变形对拱坝安全的影响

依据锦屏一级水电站拱坝边坡监测成果,采用流变计算模型,预测了左岸边坡的长期变形趋势和稳定性。分析了大坝和边坡相互作用下有限元模型边界上的位移加载方式,并进一步分析边坡长期变形下拱坝的应力和变形情况,评价了边坡长期变形对拱坝结构的影响。分析表明,锦屏一级水电站拱坝能够承受一定量值的左岸边坡变形,且承受边坡变形的安全裕度较高。     

窄河谷高拱坝收缩式表孔体型研究

无碰撞泄洪消能方式是狭窄河谷地区高拱坝工程优先选择的坝身泄洪消能方式,其核心思路是利用宽尾墩形成横向收缩、纵向拉伸的表孔水舌,以适应狭窄河谷地形条件,同时满足表孔水舌从深孔水舌间隙穿插,表、深孔水舌空中不发生碰撞,从而减轻表、深孔联合泄洪时泄洪雾化的目的。然而,高拱坝表孔多为开敞式溢流堰结构,流道短、作用水头小、出流流速低,通常难以形成流态稳定、纵向拉伸效果好的表孔水舌。为此,以锦屏一级特高拱坝工程为依托,采用了理论分析与水力学模型试验相结合的分析方法,先后开展了5种收缩式表孔体型的探索研究,成果表明,采用宽尾墩辅以出口透空体型能够有效地提高表孔水舌的空中稳定性、改善表孔水舌纵向拉伸效果、增加水舌纵向入水长度,从而减小水垫塘底板的最大冲击压力。     

中应变率下材料力学性能的测试和试验研究

通过采用力学性能应变率无关的材料在不同应变率下的应力应变曲线进行比较的方法来检验应力波传播对载荷测试的影响,同时通过比较试验系统达到额定加载应变率的时间和弹塑性材料进入塑性变形的时间,给出了液压伺服试验机 MTS809能够较准确测试材料力学性能的应变率范围。采用该试验机对力学性能应变率相关材料纯铝进行了研究,结果发现纯铝在测试的应变率范围内具有应变率强化和高速韧性的特性。采用 Johnson-Cook 模型描述纯铝应变率相关的应力应变关系,拟合结果和试验结果一致吻合。