碾壓混凝土拱壩誘導縫布置形式研究.pdf

1、碾壓混凝土筑壩的諸多優(yōu)點,使得它在近幾十年的筑壩實踐中得到飛速發(fā)展,但在許多工程中都不可避免的出現(xiàn)不同程度的溫度裂縫。由于拱壩壩體應力狀態(tài)的復雜性和碾壓混凝土材料的不均勻性,壩體在溫度應力作用下開裂時,很難確定究竟哪個斷面首先開裂,所以國內(nèi)外已建成的碾壓混凝土拱壩中普遍設置了誘導縫來控制壩體的開裂。本文分析了由溫度應力產(chǎn)生的大壩裂縫的危害性和控制裂縫的重要性,并在討論解決溫度應力的多種措施及各自優(yōu)缺點的基礎上,闡述了誘導縫這一措施的優(yōu)勢

2、和應用前景,繼而通過對誘導縫研究現(xiàn)狀與趨勢的分析,研究了拱壩誘導縫布置形式。結合實際工程,以碾壓混凝土拱壩誘導縫布置形式研究為主導,首先對無誘導縫拱壩運行期進行了三維非線性有限元應力仿真分析及裂縫計算。根據(jù)計算結果和誘導縫的設置原則,建立了誘導縫不同布置位置和不同削弱度的拱壩模型,分別進行了三維有限元靜力計算,并針對壩肩和地基交接部位的應力集中問題進行了等效應力計算。對比分析了幾種常見的誘導縫布置形式下壩體結構應力分布規(guī)律,提出了合理的

3、誘導縫布置形式,為工程設計提供參考依據(jù)。通過計算分析得出,由于溫降和基巖約束作用,在壩肩和壩踵區(qū)域最易出現(xiàn)裂縫,然后裂縫沿著壩體厚度方向和壩體高度方向延伸。誘導縫不抗拉使拱壩的拉應力得到部分釋放。計算結果表明設置誘導縫對壩體誘導縫附近應力影響較大,對壩體其他位置應力狀態(tài)影響較小。在壩體頂部兩端和底部兩端拉應力比較大的區(qū)域設置誘導縫,便可有效消除該區(qū)域的拉應力,其作用明確。另外在1/6-1/3范圍內(nèi),不同的削弱程度對誘導縫釋放壩體應力的程