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《大连理工大学》 2006年
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碾压混凝土诱导缝与层面断裂性能的试验和数值模拟研究

黄志强  
【摘要】:碾压混凝土筑坝技术由于结合了混凝土坝和土石坝的优点,其优越性非常明显,因此在水利工程中得到了广泛的应用,但在碾压混凝土拱坝和重力坝的设计和施工中仍有需要深入研究的内容。目前关于诱导缝等效强度模型的研究还存在一定的问题。对于碾压混凝土重力坝,由于坝高的不断增大,碾压混凝土的层面不断的增多,使得沿着坝体层面的断裂稳定分析变得尤为重要。针对这些问题,结合国家自然科学基金项目《碾压混凝土坝诱导缝断面等效强度研究》,通过试验研究和数值模拟,进行了如下的研究工作: 1 非穿透型诱导缝等效强度 进行了两种形式的非穿透矩形诱导缝碾压混凝土试件轴拉实验。根据轴拉试验结果,建立了双向间隔非穿透矩形诱导缝的应力强度因子的近似解析表达式,得到了断裂参数的修正系数,并利用无限大体深埋椭圆裂缝模型和双参数断裂准则,得到可以用于碾压混凝土拱坝双向间隔诱导缝断裂分析的双参数等效强度。 2 诱导缝布置方式的数值模拟 在诱导缝的预留缝长度、间距变化的情况下,利用材料破坏全过程分析的软件系统MFPA~(2D),模拟在拉剪应力的作用下,诱导缝的开裂、扩展方向以及应力场的变化情况,通过对模拟结果的对比,确定了比较合理的诱导缝布置方式。 3 碾压混凝土层面Ⅰ型断裂特性的试验与数值模拟 通过七种工况的碾压混凝土层面的Ⅰ型断裂试验,得出相应的Ⅰ型断裂参数,并利用MFPA~(2D)系统,从细观的角度对碾压混凝土层面接缝二和层面接缝三等情况的层面Ⅰ型断裂过程进行数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻和良好,从试验和数值模拟两个方面,分析比较了不同工况层面的Ⅰ型断裂参数和破坏形态的差异;并且通过对试验测试结果和解析结果的比较得到,利用电测法测得的起裂荷载对于起裂韧度的确定有一定的参考价值。 4 碾压混凝土层面Ⅱ型断裂特性的试验与数值模拟 通过七种工况的碾压混凝土层面的Ⅱ型断裂试验,得出相应的Ⅱ型断裂参数,并利用MFPA~(2D)系统,从细观的角度对碾压混凝土层面接缝二和层面接缝三等情况的层面Ⅱ型断裂过程进行数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻和良好。从试验和数值模拟两个方面,分析比较了不同工况层面的Ⅱ型断裂参数和破坏形态的差异。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV431

【引证文献】
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1 周晓宇;黄志强;余登华;;碾压混凝土在水压与机械荷载耦合作用下断裂数值模拟分析[J];吉林水利;2012年01期
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 李克建;济南燕翅山山体变形机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
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9 朱方剑;基于分载法变形假定的拱坝有限元分析研究[D];浙江大学;2011年
10 苏利勋;无网格法数值模拟岩体单裂隙水力劈裂[D];昆明理工大学;2008年
【同被引文献】
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10 谢慧才,李庚英,熊光晶;新老混凝土粘结界面的微结构及与集料-水泥界面的差异[J];工业建筑;2003年01期
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1 唐红侠;水力劈裂条件下裂隙介质水力特性研究[D];河海大学;2005年
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1 王世昌;不同龄期钢纤维粉煤灰混凝土力学特性试验研究[D];安徽理工大学;2010年
2 赵晓晶;喷射补偿收缩钢纤维混凝土弯曲韧性与抗剪强度试验研究[D];安徽理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 赵艳华;混凝土断裂过程中的能量分析研究[D];大连理工大学;2002年
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1 陈刚;高碾压混凝土拱坝结构可靠度分析与破坏试验研究[D];四川大学;2001年
2 王应军;碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究[D];大连理工大学;2002年
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6 记者 肖意 孙锦;在立法层面支持深圳先行先试[N];深圳特区报;2010年
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7 解宏伟;混凝土坝冷却水管冷却效果仿真计算研究[D];西安理工大学;2005年
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10 林志祥;混凝土大坝温度应力数值仿真分析关键技术研究[D];河海大学;2005年
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1 张建华;碾压混凝土坝温控模拟及反分析研究[D];西安理工大学;2010年
2 杨波;碾压混凝土坝浇筑系统计算机仿真的研究[D];西安理工大学;2010年
3 凌骐;具有诱导缝的碾压混凝土拱坝温度场和温度应力分析[D];河海大学;2006年
4 杨婷婷;基于遗传算法的碾压混凝土坝温度场反分析[D];西安理工大学;2010年
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6 范瑞朋;碾压混凝土拱坝诱导缝布置形式研究[D];西安理工大学;2010年
7 王双起;耦合安全指标的黄登碾压混凝土坝施工多方案仿真分析[D];天津大学;2010年
8 杨双超;设置诱导缝的碾压混凝土拱坝温度应力场仿真[D];西安理工大学;2005年
9 张林俊;碾压混凝土坝诱导缝等效强度研究[D];大连理工大学;2003年
10 郝雪莹;碾压混凝土坝平层铺筑仓面施工模拟[D];大连理工大学;2013年
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