扬压力对水平拱圈坝肩影响研究

对比分析了水平拱圈坝肩不同滑动面渗透系数对滑动面节点水头的影响,研究了作用在水平拱圈坝肩滑面上的扬压力和作用在滑块上的渗流体积力之间的关系.同时,对比分析了扬压力作为面力作用在坝肩滑面上,以及作为渗流体积力作用在坝肩滑块上对坝肩应力的影响.分析结果表明,当滑动面的渗透性较弱时,滑动面上的水头衰减速度很快;当滑动面的渗透性很强时,滑动面上的水头逐渐趋近于直线衰减;扬压力作为面荷载和作为渗流体荷载的作用力近似相等,但不一定会引起相近的效应量.     

浇筑层网格对混凝土浇筑块温度及应力计算的影响

研究了浇筑层不同网格剖分对浇筑块温度及应力计算精度的影响,对比分析了混凝土表面放热系数、绝热温升速率及时问步长等因素对浇筑层不同网格剖分计算结果的影响.结果表明,较粗的有限元网格虽能获得良好的温度计算结果,但较密的有限元网格更能满足应力的计算.     

粗骨料形状对水工混凝土强度性能影响试验研究

粗骨料形状是影响混凝土强度性能的因素之一。由于精细测量粗骨料形状尺寸的工作量大且相关试验少,导致关于粗骨料形状对混凝土强度性能的影响规律存在不确定性。首先通过人工筛选将粗骨料区分为片状石与块状石,然后随机抽取粗骨料进行形状尺寸测量,接着统计分析了骨料的球度、扁平度等形状参数,进而根据筛选的骨料,设计了3种不同片状石含量的骨料组合,并针对0. 5水胶比的混凝土开展了不同龄期抗压强度和劈拉强度试验。研究表明,虽然筛选后的骨料形状尺寸具有明显的区分度,但上述3种不同骨料形状组合混凝土的抗压强度和劈拉强度相差比较小,且与上述形状参数变化关系不明显。     

混凝土重力坝局部等效应力法初探

在混凝土重力坝有限元应力分析中,坝踵和坝趾的应力随网格剖分尺寸的减小而急剧增大.针对该问题.提出局部等效应力方法.即对坝基面坝踵和坝趾局部区域进行局部等效处理.坝基面中间大部分区域仍采用有限元计算.通过对坝基面局部等效处理长度进行敏感性分析,认为坝踵、坝趾各取1/6～1/4坝底宽进行等效处理.可以得到较稳定的等效应力值,坝踵、坝趾处最小单元尺寸应在1/12～1/8坝底宽.进而基于局部等效应力法分析了坝基变模对坝体变形应力状态的影响,认为局部等效应力法能较好地反映坝基不同变形模量对坝体应力状态的影响.     

基于BP神经网络的坝体混凝土 二期通水冷却分析

由于在大坝混凝土施工时一些坝段的接缝灌浆区没有预理温度计，故进行二期冷却时难以判 断混凝土灌浆区的温度是否达到接缝灌浆的要求。对此，本文以冷却水管进口温度、出口温度、通水 流量、当天坝块的起始温度为输入量，实测混凝土温度为输出量，建立二期通水冷却统计模型，采用 BP神经网络对二期冷却时通水工况和坝体混凝土温度作为样本进行训练，然后通过二期冷却时通水 工况预测坝体混凝土的温度。实例分析表明，此方法可行。     

水管冷却等效热传导方程中混凝土初温的研究

针对进行水管冷却的混凝土浇筑仓温度场仿真计算时,水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温的计算存在不同的算法,采用水管冷却精细有限元法和水管冷却等效热传导法,对含冷却水管的混凝土棱柱体进行温度场对比分析,研究了水管冷却等效热传导法中混凝土初始温度的计算方法.分析认为水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温应是含冷却水管的混凝土棱柱体在通水开始时刻的混凝土平均温度,该平均温度可由混凝土棱柱体单元高斯点温度与高斯点所占体积的乘积除于混凝土棱柱体单元体积获得.     

早龄期损伤水工混凝土自然自愈合效果试验研究

早龄期水工混凝土结构在不利荷载工况下常易产生损伤开裂,如果及时加强对早龄期损伤水工混凝土的养护,后期水工混凝土自然自愈合效果对结构服役寿命具有重要影响。为此,本文设计并开展了3种预损伤龄期(1 d、2 d、3 d)和3种粉煤灰掺量(0%、15%、35%)下的早龄期水工混凝土抗压强度预损伤试验,以损伤试件标准养护至28 d龄期后的不同受压面抗压强度增长率 R₁和恢复率 R₂作为评价指标,同时结合损伤混凝土试件的微观孔结构测试结果,共同探究早龄期损伤混凝土的自然自愈合效果。研究结果表明,在相同粉煤灰掺量下,损伤试件的强度恢复率 R₂均随着预损伤龄期的增加而增大,且在3 d预损伤龄期下A组损伤试件的 R₂均大于95%,表明损伤试件得到了较好的恢复;在同一预损伤龄期下,不同受压面二次强度测试结果表现为 F_2,A＞ F_2,B,平均孔径、最可及孔径和分形维数均表现为A组检测样品＜B组检测样品,这表明裂缝平行于二次受压方向的损伤混凝土试件的自愈合情况较好;掺入粉煤灰能够使损伤试件强度增长率 R₁和恢复率 R₂得到提升,并降低总体积、最可及孔径和分形维数,增加无害孔和少害孔的占比。上述结果表明,及时加强对早龄期损伤混凝土的养护,其后期的自愈合效果较好,且适量掺入粉煤灰能提升损伤混凝土的自愈合效果。     

大坝混凝土内部相对湿度与孔隙水饱和度关系

为了研究大坝混凝土内部相对湿度100%和孔隙水饱和度100%是否具有唯一对应关系,成型了不同粉煤灰掺量（0、35%）的大坝二级配混凝土试件,通过温湿度传感器监测获得混凝土内部相对湿度,结合称重试验计算获得混凝土孔隙水饱和度。结果表明:绝湿状态下,水胶比0.5的大坝混凝土内部相对湿度始终为100%,然而对应的孔隙水饱和度并不一定为100%,不掺粉煤灰与掺35%粉煤灰的混凝土的孔隙水饱和度分别为85%~89%和73%~76%,即大坝混凝土孔隙水饱和度100%对应于内部相对湿度100%,而内部相对湿度100%不是唯一对应孔隙水饱和度100%。在绝湿状态下,水胶比0.5掺35%粉煤灰的混凝土的孔隙水饱和度要小于不掺粉煤灰的混凝土。     

基于MSC.Marc的可变容差法的位移反演

对基于MSC.Marc的可变容差法位移反演进行了探讨,通过对MSC.Marc进行二次开发,编制了基于MSC.Marc的可变容差法弹塑性参数反演程序,并通过两个算例说明可变容差法的局部搜索能力强,反演精度高;另外,在MSC.Marc软件高效的内核求解器的辅助下,加快了反演分析的进行。     

高海拔区特征环境驱动下混凝土坝服役性能研究进展

以青藏高原为代表的高海拔地区汇聚着中国一半以上的待开发水能资源,在国家推动实现碳达峰与碳中和目标的重大战略背景下,相关地区水利水电工程的劣化状态、运行性态、灾变模态日益受到关注。在系统梳理高海拔地区典型环境基础上,从研究方法、影响规律、主控致因、防控措施等方面介绍了低大气压力、强太阳辐射、低温、低湿度、大温度日较差等高海拔地区自然环境特征对混凝土坝服役性能影响的主要研究进展。针对现有研究在高海拔区混凝土坝工程健康诊断与灾变风险防控方面的不足,从复合特征环境工况下的大坝性态馈控、混凝土多尺度劣化规律、材料与结构长期性能演化、工程组合系统行为分析等视角给出了进一步探讨的命题。