基于内聚力模型的型钢混凝土闸墩开裂数值模拟研究

基于内聚力理论并结合有限元法，以邕宁水利枢纽拦河闸坝为例，分析了闸墩的开裂和裂纹分布，获得了闸墩开裂荷载、初始裂纹位置、开裂范围和裂纹宽度等局部信息。研究表明，型钢混凝土闸墩的裂纹最先在闸门挡水侧牛腿的上、下角点产生，随着施加荷载增大，牛腿闸门支撑面与墩体交线布满裂纹，并从上、下角点沿着墩体和牛腿支座上、下交线扩展；在对称荷载和非对称荷载作用下，型钢混凝土闸墩的开裂荷载/设计荷载分别约为0.656和0.624;1倍设计荷载作用下的最大裂纹宽度均小于0.3 mm,型钢混凝土闸墩的抗裂性能满足相关规范对结构裂纹宽度限值的规定。     

针、片状骨料对混凝土单轴拉压破坏影响细观模拟

为了研究针、片状骨料对混凝土力学性能的影响,建立细观层次的混凝土随机骨料三维数值模型,以粗骨料中针、片状颗粒的粒形和体积占比为变量,对含针、片状骨料二级配立方体混凝土模型在单轴受拉和单轴受压荷载作用下的破坏过程进行模拟研究。结果表明：(1)混凝土的抗拉、抗压强度随着针、片状骨料含量的增加而降低,针、片状骨料含量对混凝土抗拉强度的影响比抗压强度小。(2)针、片状骨料对混凝土在单轴拉压荷载下的破坏影响主要与其排列方式有关,具有较大横向骨料-砂浆交界面的骨料对混凝土拉伸损伤的产生和发展起到主导影响,在单轴受压荷载作用下,混凝土中竖向或者近似竖向排列的针、片状骨料表面更容易产生裂缝。(3)针、片状骨料对混凝土的强度和破坏过程均产生不利影响,影响大小的排序为片状骨料>针状骨料>针、片状骨料混合。     

火甲水库双重拱坝裂缝成因分析

火甲水库一副坝是一座双重拱坝,1980年建成投入运行,运行不久,第一重拱坝下游面出现了3条竖向裂缝。为了分析裂缝的成因,采用限元分析方法分析不同荷载组合下拱坝的位移及应力,揭示拱坝裂缝的成因。研究表明：坝体过于单薄,坝体的拱圈和拱梁的刚度不足,温升和温降时坝体出现径向的往复变形,两者是一重拱坝出现裂缝的主要原因。