溢流面板堆石坝应遵循的若干设计准则与施工要求

通过研究和总结国内已建溢流混凝土面板堆石坝工程的建设经验,就坝身溢洪道的平面布置、坝料的选择与变形控制、溢洪道泄槽结构设计、地基排水措施与渗流控制等方面提出了在设计中应遵循的若干准则以及施工过程中应注意的事项;除此之外,对已建工程的设计和施工经验也进行了相关介绍。     

新疆某工程粗粒料颗粒破碎大型三轴试验数值模拟

以新疆某工程为研究背景,依据该工程的相关资料,应用三维颗粒流数值仿真技术对筑坝材料 在一定围压下的破碎情况进行模拟。将数值模拟结果与室内实验结果进行比对分析,发现模拟实验与 室内实验结果数据基本一致,说明应用三维颗粒流仿真技术可以很好的再现粗粒料的破碎特性。结果 表明:在荷载加载初期,轴向应变较小时颗粒破碎量较小,加载后期剪切带形成后,破碎颗粒增多,且由 剪切带处逐渐向两极扩展;破碎率与围压呈线性关系,随着围压的增加,颗粒破碎率有所提高;分析在加 载过程中,簇颗粒内异性黏结键变化得知颗粒破碎以剪切破坏为主。     

水工沥青混凝土三轴试验的三维细观模拟

基于颗粒离散元理论,利用沥青混凝土三轴试验进行三维数值模拟,对水工沥青混凝土的细观性能研究具有重要意义。通过数值模拟发现:根据沥青混凝土的材料组成及特性,选择合适的材料单元间的接触本构模型以及合理的细观力学参数,使用颗粒流PFC3D软件可近似模拟沥青混凝土的室内三轴试验,并可再现试件剪切破坏的发展过程;数值模拟试验所得到的应力-应变曲线及体积应变-轴向应变曲线与室内三轴试验结果基本一致。     

沥青混凝土心墙坝力学性能数值模拟研究

针对新疆某沥青混凝土心墙堆石坝进行了有限元数值模拟计算,坝体主应力和心墙轴线主应力比的计算结果表明:堆石体坝壳大、小主应力最大值均出现在坝底部中轴线两侧;满蓄期上游坝壳的大、小主应力比竣工期小;随着坝高的增加,沥青混凝土心墙的主应力比有增大趋势。根据计算结果对心墙的水力劈裂进行了判别,结果表明:心墙竖向应力均大于水压力,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂。     

考虑切向摩阻力的弹性地基梁求解

弹性地基梁理论采用的Winkler地基模型忽略了地基与梁之间的切向摩阻力,而当地基与梁的接触面粗糙,或梁与地基呈倾斜接触、梁上有切向分布荷载时,地基与梁之间存在明显的切向摩阻力,且对地基梁的内力影响较大。通过分析考虑地基切向摩阻力的弹性地基梁的内力微分方程组及其特征方程的解,提出了内力微分方程组中相关参数的求解方法,进而推求出弹性地基梁内力基本表达式。     

低热水泥胶凝体系力学及热学综合性能评价

为了对低热硅酸盐水泥胶凝体系力学和热学综合性能进行评价,从而为低热水泥在大体积混凝土中的应用提供参考,以胶凝材料不同龄期抗压强度、抗折强度和水化热为指标,通过限定上限/下限线性计算规则建立评价目标函数,计算不同矿物掺合料下的低热水泥胶凝体系综合性能满意度,并绘制满意度等值线图。研究结果表明:低热水泥胶凝体系综合性能满意度等值线分布可以近似看作系列同心椭圆线;粉煤灰掺量在区间、矿渣粉掺量在区间范围内其综合性能满意度较高,具备较好的早强低热性能。该性能评价函数以及满意度等值线图的联合运用,为复合胶凝材料体系力学及热学综合性能评价提供了新的思路。     

大体积混凝土胶凝材料体系水化放热规律研究

为研究低热硅酸盐水泥与大掺量矿物掺合料胶凝材料体系间水化放热规律方面的差异,采用直接法测定两者的水化放热过程,根据计算出的水化放热曲线及水化速率曲线,分析了两者在水化放热规律方面的差异;并采用Krstulovic-Dabic模型3个时期的积分方程进一步对比分析两者在水化进程方面的差异。研究结果表明试验方案中掺有矿粉的胶凝材料体系水化热前期低于低热硅酸盐水泥,而后期高于低热硅酸盐水泥;在水化放热规律方面,掺入一定掺量的矿物掺合料后,与低热硅酸盐水泥相比,初终凝时间延后,加速期与减速期延长;在结晶成核与晶体生长(NG)时期,n值越大,水化阻力越大,初凝时间相对推后,k_NG值越大,水化速率越快,加速期越短,终凝时间相对提前,在相边界反应时期(I)与扩散时期(D),k_I,k_D越大,水化速率越快,减速期越长。研究结果为改善大体积混凝土的温度防裂性能提供参考。     

溢流面板坝泄流脉动压强特性及其概化设计

依据模型试验观测的数据,对溢流面板坝泄槽的脉动压强特性进行了分析,结果表明:设有多道叠瓦形掺气槽的溢流面板坝泄槽,底板上的脉动压强和脉压系数沿泄槽顺流向下以波峰和波谷交替的形式出现;脉动能量主要集中在低频区内,出现的脉动压强谱密度主要有低频窄带和具有低频优势分量的宽带噪声谱两种类型。为便于对近似泄流条件下同类型泄槽脉动压强的效应进行分析与估算,提出了溢流面板坝泄槽脉动压强谱密度概化和脉动压强时域荷载的构造方法。     

溢流面板坝泄槽锚杆设计参数敏感性分析

针对设锚杆的溢流面板坝泄槽流激振动性能复杂的特点,建立拟三维仿真模型,采用时域分析法对锚杆设计参数的敏感性进行了研究。结果表明:在一定的水流限制流速条件下(v≤40 m/s),在影响溢流面板坝流激振动性能的3个锚杆设计参数中,锚杆布设间距对关键点的拉应力和接缝处法向变形响应幅值影响最大,锚杆布设长度及直径影响相对较小。大致规律为:关键点的应力随锚杆布设间距和锚杆直径的增加而增大,随布设长度的增大而减小;关键点的法向变形随板后布设长度和锚杆直径的增加而增大,随锚杆布设间距的增加而减小;3种因素存在显著性顺序:锚杆布设间距,布设长度,锚杆直径。研究成果可为同类坝型泄槽锚杆参数的设计提供指导。