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《西安理工大学》 2006年
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混凝土面板堆石坝温度应力与干缩应力及渗流特性研究

王瑞骏  
【摘要】: 现代混凝土堆石坝的发展趋势是坝越建越高、工程规模越来越大。由于施工技术水平的提高,混凝土面板的施工逐渐向采用滑模连续浇筑、取消水平缝或将水平缝按施工缝处理的方向发展,因此,混凝土面板的防裂问题就成为决定混凝土面板堆石坝安全性的一个关键技术难题。工程实践经验表明,面板裂缝尤其是贯穿性裂缝的产生主要是由于温度应力和干缩应力引起的;在面板产生裂缝及其接缝止水发生破坏的情况下,面板堆石坝的渗透破坏问题也相应将十分突出。但目前国内外对于混凝土面板堆石坝面板温度应力、干缩应力以及面板坝渗流特性问题的研究还未引起足够的重视,或者研究的深度还十分有限。 本文结合两座已建的高面板堆石坝工程,对混凝土面板裂缝的成因及其影响因素进行了系统分析。在对混凝土面板温度变形及干缩变形特性进行全面分析的基础上,对混凝土面板的温控及湿控防裂标准问题进行了研究和探讨,提出了确定混凝土面板温控及湿控防裂标准的原则和方法。在对前人提出的一般外荷载作用下接触摩擦单元理论的有效性、合理性及适用性进行分析的基础上,研究、建立了面板与垫层之间接触面的导热与导湿模型、温度应力与干缩应力的计算模型。在前人建立的混凝土温度场及温度应力、湿度场及干缩应力分析的数学模型的基础上,建立了混凝土温度干缩应力分析的数学模型。通过对混凝土面板的结构特点及施工特点的分析,研究建立了混凝土面板温度场与湿度场分析的物理模型、混凝土面板温度应力与干缩应力分析的力学模型,并对模型实施中的若干问题提出了相应的解决途径,从而形成了一套较为系统地进行混凝土面板温度应力与干缩应力分析的有限元方法。基于等宽缝隙水流运动规律,结合混凝土面板堆石坝的渗流机理,研究建立了面板接缝及面板裂缝的渗流计算模型,研究提出了密集裂缝型面板渗流计算的等效准连续介质模型,并对混凝土面板堆石坝的渗流计算模型及计算工况等问题进行了分析,提出了相应的解决方案。最后,结合一座已建的高面板堆石坝工程,进行了混凝土面板温度应力、干缩应力及温度干缩应力分析,并进行了坝体渗流特性分析,获得了混凝土面板温度应力、干缩应力及温度干缩应力的变化与分布规律,以及混凝土面板堆石坝的渗流规律。根据与实测资料的对比结果,说明本文所建立或提出的上述模型及方法是合理的,所获得的计算结果是较为准确的。 本文的创新点包括:(1)根据混凝土面板的温度变形及干缩变形特性,研究提出了制定混凝土面板温控及湿控防裂标准的原则和方法。(2)建立了面板与垫层之间接触面导热与导湿的数学模型。(3)建立了面板与垫层之间接触面温度应力与干缩应力的计算模型。(4)研究形成了一套较为系统地进行混凝土面板温度应力与干缩应力分析的有限元方法。(5)建立了混凝土面板堆石坝的渗流计算模型。 本文所建立或提出的上述模型及方法,为混凝土面板堆石坝面板温度应力、干缩应力及温度干缩应力的分析以及混凝土面板堆石坝的渗流分析奠定了必要的理论基础,所获得的分析成果对于类似工程具有重要的参考和应用价值。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV641.43

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【引证文献】
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1 林磊;;高层建筑大体积混凝土湿度与收缩裂缝产生机理及措施分析[J];黑龙江科技信息;2011年24期
【参考文献】
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1 赵杰,常俊英,陈家庆;ANSYS在求解带摩擦接触问题中的应用[J];北京石油化工学院学报;2003年04期
2 陈曼琪;用拟弹性叠加、双重迭代法解弹塑性接触问题[J];固体力学学报;1983年03期
3 吕和祥,马莉颖;三维接触问题的拟二维序列解法[J];固体力学学报;1996年01期
4 雷晓燕;大位移接触摩擦单元在工程设计中的应用[J];华东交通大学学报;1994年01期
5 黄金明;顾淦臣;;混凝土面板堆石坝的面板单元类型研究[J];河海大学学报;1991年06期
6 梅明荣,葛世平,陈军,卓家寿;混凝土结构收缩应力问题研究[J];河海大学学报(自然科学版);2002年01期
7 徐明星;天生桥一级堆石坝面板裂缝原因分析[J];红水河;2001年03期
8 朱岳明,肖志乔,吴健,刘勇军;水工薄壁结构混凝土中的干缩应力[J];红水河;2004年01期
9 钟万勰;弹性接触问题的变分原理及参数二次规划求解[J];计算结构力学及其应用;1985年02期
10 陈万吉,陈国庆;接触问题的互补变分原理及非线性互补模型[J];计算结构力学及其应用;1996年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴怀忠;王汝恒;张桂富;郭文;贾彬;;土与结构接触面的本构关系与数值模拟[J];四川建筑科学研究;2007年05期
2 罗晓勇;施养杭;;混凝土断裂的研究现状与展望[J];四川建筑科学研究;2008年06期
3 苏立海;李婉;李宁;;反倾层状岩质边坡破坏机制研究——以锦屏一级水电站左岸边坡为例[J];四川建筑科学研究;2012年01期
4 李雪峰;王建国;;土钉桩抗拔承载性能试验与仿真分析研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
5 梁圣彬;;土压力的理论研究[J];安徽建筑;2009年04期
6 马乾;陈政;;钻孔压灌混凝土单桩沉降的数值分析[J];安徽建筑;2011年05期
7 姜陈钊;;管桩竖向承载性状数值分析研究[J];安徽建筑;2012年02期
8 ;ON PARAMETRIC MINIMUM COMPLEMENTARY ENERGY VARIATIONAL PRINCIPLE IN SOIL MECHANICS[J];Acta Mechanica Sinica;1986年03期
9 张存林;金实;;面板堆石坝三维有限元分析[J];鞍山科技大学学报;2007年03期
10 周俊;黄慎江;;高性能混凝土自收缩问题的研究[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 明宇;蔡新;郭兴文;;面板堆石坝静动力分析研究概述[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 王伟;卢廷浩;王旭东;;土与水工结构接触面模型研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 孙林松;王德信;范崇军;;三维摩擦接触问题的增量线性互补方法[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 胡黎明;濮家骝;;土与结构物接触面数值模拟[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
5 金宝宏;马彩霞;简政;;桩-土三维等厚度接触单元模型及其工作性状[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
6 韩福才;曲广峰;陆培毅;;基坑外侧地面沉降的三维耦合有限元数值模拟分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
7 程永欣;王奇志;;简单铆钉连接模型中接触疲劳寿命分析的有限元损伤力学方法[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
8 许良军;万永华;;微粒对电接触可靠性影响的计算机模拟[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
9 周金枝;程双胜;李厚明;周杨勇;;汽车发动机冷却水管装配应力分析[A];第二届湖北省力学学会青年学术研讨会论文集[C];2006年
10 孙役;李昌彩;高莲士;;水布垭面板堆石坝填筑方式研究[A];中国南方十三省(市、区)水电学会联络会暨学术交流研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
2 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
3 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
4 郭远臣;再生骨料/水泥复合材料干缩性能研究[D];昆明理工大学;2010年
5 章荣军;土体开挖引起的邻近受荷桩基附加响应分析[D];华中科技大学;2011年
6 陈辉;超高层建筑桩基础承载性能的试验研究与模拟分析[D];中国地质科学院;2009年
7 徐望国;加筋强风化软岩粗粒土路堤填料工程性质及应用研究[D];中南大学;2010年
8 李峰;桩锚土钉复合支护基坑施工时变力学研究[D];郑州大学;2010年
9 韩超;强震作用下圆形隧道响应及设计方法研究[D];浙江大学;2011年
10 孙冬明;采动区送电线路铁塔力学计算模型及塔-线体系共同作用机理研究[D];中国矿业大学;2010年
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1 赵庆;土石坝坝下涵洞三维有限元分析[D];郑州大学;2010年
2 赵通阳;基于ABAQUS的混凝土面板堆石坝三维应力应变分析[D];郑州大学;2010年
3 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
4 柳东委;土工格栅在六潜高速公路中处理桥头跳车应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 张宛君;齿轮传动接触问题的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 齐平;后注浆钻孔灌注桩的承载力及沉降研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 谢守鹏;斜顶桩板桩承台驳岸结构数值模拟[D];长沙理工大学;2010年
8 戴必辉;大型箱梁制存梁台座沉降计算分析和研究[D];长沙理工大学;2010年
9 黄端阳;模袋水泥土的界面力学性能研究[D];湘潭大学;2010年
10 王学明;大型液压支架顶梁强度分析[D];河南工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈萌;混凝土结构收缩裂缝的机理分析与控制[D];武汉理工大学;2006年
2 程红强;纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究[D];郑州大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈万吉;陈国庆;冯恩民;;BLOCK PIVOT METHODS FOR SOLVING FRICTIONAL CONTACT PROBLEMS[J];Acta Mechanica Sinica;1995年01期
2 陈家庆,信朝华;弹性点接触问题的数值求解与应用[J];轴承;2001年01期
3 罗继伟;滚动轴承受力分析及其进展[J];轴承;2001年09期
4 陈万吉;用有限元混合法分析弹性接触问题[J];大连工学院学报;1979年02期
5 陈万吉;耦合热弹性接触问题的有限元分析[J];固体力学学报;1981年03期
6 陈曼琪;用拟弹性叠加、双重迭代法解弹塑性接触问题[J];固体力学学报;1983年03期
7 吕和祥,马莉颖;三维接触问题的拟二维序列解法[J];固体力学学报;1996年01期
8 李家和,刘铁军,吕毅;高强混凝土收缩及补偿措施研究[J];混凝土;2000年02期
9 黄士元;混凝土早期裂纹的成因及防治[J];混凝土;2000年07期
10 郭仲衡;弹性接触问题有限元分析的“广义子结构法”[J];中国科学;1980年09期
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1 刘勇军;水工混凝土温度与防裂技术研究[D];河海大学;2002年
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1 欧阳华江,邬瑞锋;混凝土构件长期干缩应力的计算[J];计算力学学报;1989年01期
2 欧阳华江,邬瑞锋;混凝土核安全壳干缩应力的计算[J];计算力学学报;1992年03期
3 王同生;混凝土结构的干缩应力[J];土木工程学报;1985年01期
4 牛道昌;水工混凝土干缩与裂缝的关系[J];水利水电工程设计;1995年04期
5 王瑞骏,李九红,王党在,陈尧隆;堆石坝混凝土面板湿度场及干缩应力研究[J];水力发电学报;2004年06期
6 梅安今;钢筋混凝土和普通水泥混凝土路面温缩应力、干缩应力和板长[J];公路交通科技;1998年04期
7 王建,戴会超,顾冲时;混凝土湿度运移数值计算综述[J];水力发电学报;2005年02期
8 张鲁山;砼小型空心砌块住宅建筑的裂缝成因及其防治措施[J];住宅科技;1996年07期
9 李纯良;李锐;;混凝土开裂影响因素及防治措施[J];河北水利;2007年10期
10 霍自民,章美文,娄运平,李树新;四里岩水库廊道裂缝分析与评价[J];河北建筑科技学院学报(自然科学版);2001年02期
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1 余书超;邢海锋;郑洲;吴均;石磊;夏多田;李刚;陆红梅;;掺聚丙烯纤维抑制混凝土板干缩裂缝的实验研究[A];纤维混凝土的技术进展与工程应用——第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2006年
2 刘有志;张国新;朱岳明;;基于细观损伤力学的混凝土湿度及干缩特性研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
3 祝建明;梁明慧;;地下室钢筋混凝土结构自防水及超长无缝施工技术[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年
4 曹仙鹏;白军燕;;超长钢筋混凝土连续无缝设计与应用[A];土木建筑学术文库(第10卷)[C];2008年
5 孙道胜;黄小明;邓敏;谭麦秋;唐明述;;高性能水泥混凝土大尺寸道面板材料学问题分析[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 郭聪强;;蒸压粉煤灰砖建筑墙体裂缝的原因分析[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
7 周耀;王元丰;韩冰;;混凝土含水率对梁动力性能影响研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
8 晁新生;姚莉;;浅谈住宅工程外墙渗漏的原因及预防措施[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年
9 孙小鸾;孙伟民;张大长;叶燕华;綦佳杰;;非粘土墙材框架填充墙裂缝机理分析及控制措施[A];砌体结构与墙体材料——基本理论和工程应用——2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集[C];2005年
10 陈富银;游宝坤;;UEA无缝设计施工新技术在银兴商业城中的应用[A];全国防水技术经验交流会暨第四届防水技术专业委员会学术年会论文集[C];1997年
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1 澄海市工程质量监督站 王东阳;现浇混凝土梁“U”型状裂缝的防治[N];广东建设报;2002年
2 陈强;浅谈混凝土缝防治技术[N];晋中日报;2010年
3 代为国;混凝土滴灌节水保湿养生技术简述[N];中华建筑报;2010年
4 驻安徽记者查健;辽宁马鞍山推出混凝土系列墙体材料防裂技术导则[N];中国建材报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王瑞骏;混凝土面板堆石坝温度应力与干缩应力及渗流特性研究[D];西安理工大学;2006年
2 刘有志;水工混凝土温控和湿控防裂方法研究[D];河海大学;2006年
3 刘勇军;水工混凝土温度与防裂技术研究[D];河海大学;2002年
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1 于淼;公伯峡堆石坝面板温度应力及干缩应力问题研究[D];天津大学;2004年
2 蒋玉龙;寒冷干燥地区桥梁混凝土薄壁墩防裂技术研究[D];武汉理工大学;2007年
3 吴蒙;水工混凝土湿热耦合应力研究[D];清华大学;2008年
4 陈晓光;水工混凝土温度应力分析和温控防裂研究[D];郑州大学;2007年
5 徐卫超;大体积混凝土温度控制若干问题研究[D];三峡大学;2005年
6 谢震;橡胶集料混凝土抗折性能及圆环实验改进方法的研究[D];天津大学;2008年
7 刘泰松;活性粉末混凝土的收缩理论和试验研究[D];北京交通大学;2008年
8 段正君;水泥混凝土路面板合理平面尺寸研究[D];长安大学;2007年
9 胡晓凌;高流态混凝土裂缝成因与开裂机理研究[D];福州大学;2004年
10 赵祜;实木复合地板面层裂纹产生原因及工艺改进研究[D];南京林业大学;2007年
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