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特高拱坝开裂分析方法与应用

朱晓旭  
【摘要】:开展特高拱坝的开裂分析对水工结构优化设计具有重要的工程意义。本文结合溪洛渡、小湾两座特高拱坝,采用精细有限元分析、模型试验分析、工程类比分析和反分析四种方法对特高拱坝设计、施工中遇到的开裂问题展开研究,主要研究内容如下: (1)结合国内外典型的特高拱坝开裂实例,总结了特高拱坝开裂的不同分类标准和开裂机制;通过归纳比较目前高拱坝开裂分析的主要方法的优缺点,论证了采取多种方法对特高拱坝开裂问题进行研究的必要性。 (2)结合溪洛渡工程,建立单元总数超过300万以上的精细网格模型,利用DFPA(Dam Failure Process Analysis)软件对大坝进行三维非线性有限元开裂分析,模拟了大坝在超载作用下的开裂破坏过程。 (3)结合小湾工程,通过对四次三维地质力学模型试验的对比分析研究了小湾拱坝在超载作用下开裂破坏机制,以及有缝大坝对大坝整体安全度的影响。 (4)通过对溪洛渡与小湾高拱坝的基本特征、温控措施、拱冠梁和有限元分析结果详细类比分析,并结合小湾开裂原因的分析,为溪洛渡施工期温控防裂提出参考意见。 (5)结合溪洛渡工程,通过对大坝灌浆实测位移与等效灌浆压力的反分析,确定大坝贴角的灌浆时机,并在实际中得到检验,避免了贴角区抬动导致的开裂风险。


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