混凝土面板开裂情况下堆石坝应力场与渗流场的耦合分析

【目的】研究混凝土面板开裂情况下堆石坝在应力场与渗流场耦合作用下的工作性态,为混凝土面板堆石坝的设计与施工提供参考。【方法】以多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式为基础,研究建立了混凝土面板堆石坝应力场与渗流场耦合分析的数学模型,并基于等宽缝隙稳定流的运动规律,推导建立了混凝土面板裂缝的等效渗透系数计算模型。【结果】当混凝土面板发生开裂时,对于堆石体而言,应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的。与不考虑耦合效应相比,考虑耦合效应时坝体的垂直位移最大值出现的位置相对偏向坝体下部,且数值增大了5.5%;坝体的水平位移最大值增大了8.9%,其分布规律也发生了较明显的变化;坝体内渗流自由面明显上升,渗流水头有所增大,同时坝体的单宽渗透流量增加了15.1%。【结论】在混凝土面板开裂情况下,堆石体内应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的,因此,考虑耦合效应的计算结果更为合理、可靠。     

大体积混凝土施工中的温度监测及裂缝控制

结合中联水泥集团南阳分公司水泥熟料生产线二期工程大体积混凝土的施工,提出在施工中防止大体积混凝土因水泥水化热引起的温度差而产生温度应力裂缝的措施。通过严格控制混凝土温度,降低内外温差,预防收缩缝,减少坍落度损失,延缓凝结时间等,保证大体积混凝土顺利施工。     

土石坝计算机辅助设计系统软件开发

本文针对土石坝设计内容复杂,影响设计因素多的特点,探讨了土石坝计算机辅助设计系统软件的设计模式及软件集成方法,具体介绍了软件的实现过程。软件采用V isual Basic6.0语言对AutoCAD进行二次开发,采用ActiveX Autom ation接口建立V isual Basic和AutoCAD对象之间的联系,从而实现土石坝的可视化计算机辅助设计;本系统采用人机交互式与自动化相结合的方法,开发1个集数据处理、数值计算、图形绘制等功能于一体的集成软件,减少了土石坝设计工作量,提高了设计精度和效率,具有较强的实用性。     

土石坝压煤开采对水库安全运行的影响

以某水库土石坝下的压煤开采工程为背景,结合其他矿区压煤开采的实测结果,应用概率积分法的数学模型进行了开采沉陷变形预计,研究了土石坝由于地下开采而引起的变形和破坏特征以及对土石坝的安全产生的影响。通过数值模拟以及水文计算的结果分析,开采沉陷变形对水库的防洪安全产生了很大的影响。     

裂纹开裂形式对陶瓷材料弹性模量仪器化压入测试结果的影响

基于有限元数值分析方法,对陶瓷材料(We/Wt=0.3～0.7)仪器化压入过程中产生的2种裂纹开裂形式——径向裂纹(RC)和半硬币状裂纹(HPC)对弹性模量测试值的影响进行了研究,并对不同载荷下不同裂纹形式的Si3N4、ZrO2、ZTA、Al2O3、Fused silica等陶瓷材料弹性模量仪器化压入测试结果进行比较.结果表明:RC和HPC裂纹开裂形式对陶瓷材料弹性模量仪器化压入测试结果的影响可以忽略,而“Pop-in现象”对陶瓷材料弹性模量仪器化压入测试结果影响较大.在不出现“Pop-in现象”的情况下,陶瓷材料弹性模量仪器化压入测试结果具有一定的有效性.     

基于正交试验土石坝热-流耦合模型参数的敏感性分析

【目的】研究热-流耦合模型参数的敏感性,减小运行期土石坝热-流耦合模型参数校正过程的工作量,为土石坝热-流耦合模型参数选取提供依据。【方法】采用正交试验法,以某水库土石坝为例,基于大坝热-流耦合模型,以坝体与坝基平均温度作为敏感性分析的主要指标,对大坝热-流耦合模型各参数的敏感性进行分析。【结果】渗透率和土体比热容对土石坝温度场影响较敏感,其极差值分别为0.124 5和0.086 2,其余参数的敏感性由强到弱依次为孔隙率(n)、饱和含水率(θs)、导热系数(λ)、残余含水率(θr)和土体密度(ρ),极差值分别为0.046 5,0.029 3,0.026 6,0.014 3和0.011 3,相对于渗透率和土体比热容,这5个参数对于温度场计算结果的影响较小。【结论】在对土石坝温度场进行校正时,应将模型中的渗透率和土体比热容作为重点参数。     

深厚覆盖层上混凝土防渗墙服役性能分析

【目的】研究混凝土面板砂砾石坝防渗墙的应力变形及实际防渗效果,为高寒地区深厚覆盖层类似工程的设计与施工提供依据。【方法】以青海省纳子峡混凝土面板砂砾石坝为研究对象,在防渗墙施工及运行初期(2012-05-2018-01)对其进行应力监测、变形监测、渗流监测,对所得监测数据进行统计分析,进而评价防渗墙的实际工作状态。【结果】纳子峡混凝土面板砂砾石坝防渗墙各测点应力及变形表现稳定,在施工期防渗墙钢筋的应力变化因受地面施工等因素影响主要承受拉应力,且向上游侧倾斜;在水库运行期间(2014-09-2018-01),墙体受到来自上游的水压力,主要承受压应力,且向下游侧倾斜;布置在墙体上游侧的渗压计渗透压力远大于下游侧各测点,表明防渗墙防渗效果良好,渗透压力受测孔孔内水位影响,且随库水位表现出一定的周期性变化规律,库水位每抬升(或下降)1 m,墙体下游侧各测点渗透压力增加(或减小)约0.6 kPa。【结论】纳子峡大坝混凝土防渗墙在其施工及运行初期应力变形较为稳定,防渗效果良好,能为大坝的安全提供保障。     

沙棘植物柔性坝坝体变形初步分析

本文基于2005年在内蒙古准格尔旗西召沟小流域对已植的沙棘柔性坝进行野外调查,从植物生长角度对沙棘柔性坝坝体进行了纵向、横向、垂向(即沙棘柔性坝坝长、坝宽、坝高)的变形分析。对于沙棘柔性坝的坝长变化,主要从沙棘根系蘖苗萌生出发,分析得出其每年扩展约1m;柔性坝坝宽受沟宽限制,其发展趋势为扩展至满沟;柔性坝坝高变化采用三次函数和Logistic型函数两种具有“S”形特征的曲线进行拟合分析,经对比其变化过程服从Logistic型生长函数,并结合Logistic函数对沙棘植物柔性坝坝高的变化进行了具体意义的探讨。     

对水坝防渗加固技术的探讨

水坝的防渗加固问题多年以来就一直是水利工程施工的一个重要方面。贵州省余庆县松烟镇地处长江、珠江上游,因此为了有效保障当地人们和长江、珠江中下游地区的安全和利益。对该地水坝的防渗加固问题要尤为重视,对水坝防渗加固的技术问题进行探讨。     

砖混结构住宅楼温度裂缝的分析及防治方法

对砖混结构住宅楼顶层墙体普遍存在的温度裂缝作了分析，提出了在建筑、结构设计时为控制裂缝应采取的预防措施，以及对温度裂缝的加固处理方法，并以工程实例予以说明。