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碾压混凝土重力坝极限承载能力和安全评估
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作者 张凯恒 王振红 +1 位作者 张步 汪娟 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期107-115,共9页
大坝安全一直是水利工程重点关注的问题,对坝体极限承载能力的探究和安全评估可更好指导工程设计及维护。结合某碾压混凝土重力坝工程,采用水头超载法、容重超载法和强度折减法进行有限元仿真计算,并进行极限承载能力评估,确定其安全系... 大坝安全一直是水利工程重点关注的问题,对坝体极限承载能力的探究和安全评估可更好指导工程设计及维护。结合某碾压混凝土重力坝工程,采用水头超载法、容重超载法和强度折减法进行有限元仿真计算,并进行极限承载能力评估,确定其安全系数。结果表明,水头超载法对碾压混凝土重力坝极限承载能力的影响更加敏感,但在实际工程中应采用强度折减法来确定坝体的安全系数,其取值更加准确。该研究系统阐述了3种评估极限承载能力方法下坝体模型的破坏机理,明确了强度折减法在实际工程中确定重力坝极限承载能力的准确性,可为其他工程极限承载能力评估仿真计算提供借鉴。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 超载法 强度折减法 极限承载能力 安全评估
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翁结水库碾压混凝土重力坝动力特性及其抗滑稳定分析 被引量:5
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作者 严克兵 杨翔 +2 位作者 朱代富 任旭华 张继勋 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期35-41,共7页
重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压... 重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压混凝土重力坝在不同工况下的应力变形规律及抗滑稳定性.结果表明:静力荷载作用下,坝体位移符合重力坝一般规律,坝踵主拉应力范围较小;动力荷载作用下,位移等响应在坝顶达到最大,符合鞭鞘效应特征,同时坝体残余位移较小,坝体在一些部位出现瞬时拉应力超标现象,坝基塑性区未发生贯通;对7、8号坝段和9号坝段在建基面及碾压层面进行抗滑稳定验算,坝体坝基均满足稳定要求. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 有限元法 静力分析 动力特性 稳定性
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基于遗传算法的碾压混凝土重力坝温度场多测点反演 被引量:1
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作者 黄灵芝 张朝森 +1 位作者 司政 陈思琦 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期83-91,共9页
由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运... 由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运用所得的反演参数进行温度场仿真模拟分析,对比不同测点个数下反演所得参数的可靠性和精确性。结果表明:通过遗传算法进行参数反演可有效提高反演的速度与精度,并且反演所依据的测点个数越多反演结果越接近实测数据,9个测点反演比3个测点反演误差减少了1.43%,比6个测点反演误差减少了0.44%。因此,在利用遗传算法进行参数反演时应尽量选择较多的测点个数,以提高仿真计算的精度。研究结果可为碾压混凝土重力坝热学参数反演提供理论指导和依据。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度场 遗传算法 反演分析 有限元仿真
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大朝山水电站碾压混凝土重力坝台阶式溢流面设计 被引量:5
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作者 雷兴顺 张勇 +1 位作者 欧阳松 张国来 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期60-63,共4页
大朝山水电站碾压混凝土重力坝的最大坝高为111m,设计洪水位为899m(500年一遇),此时,表孔下泄的设计流量为9992m3/s,堰顶设计单宽流量为132.7m3(/s·m)。通过多次表孔水工模型试验研究和近三年表孔泄水运行,验证了大朝山水电站碾压... 大朝山水电站碾压混凝土重力坝的最大坝高为111m,设计洪水位为899m(500年一遇),此时,表孔下泄的设计流量为9992m3/s,堰顶设计单宽流量为132.7m3(/s·m)。通过多次表孔水工模型试验研究和近三年表孔泄水运行,验证了大朝山水电站碾压混凝土重力坝的表孔采用宽尾墩、台阶式溢流面和戽式消力池联合消能的设计方案是合理可行的,为全段面碾压混凝土重力坝和表孔溢流面的设计开拓了新的思路。 展开更多
关键词 泄水建筑物 表孔 台阶式溢流面 大朝山碾压混凝土重力坝 碾压混凝土重力坝 大朝山水电站 设计洪水位 溢流面 台阶式 戽式消力池
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高温地区碾压混凝土重力坝的施工期温度裂缝控制 被引量:25
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作者 谢祥明 郭磊 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期504-510,共7页
针对高温气候地区碾压混凝土重力坝坝体混凝土出现温度裂缝这一问题,阐述了裂缝成因和开裂机理,提出了相应的防止措施.早期的内外温差、后期基础温差是这类裂缝产生的主要原因.从优化水泥水化放热曲线角度出发,配置了一种能有效削减水... 针对高温气候地区碾压混凝土重力坝坝体混凝土出现温度裂缝这一问题,阐述了裂缝成因和开裂机理,提出了相应的防止措施.早期的内外温差、后期基础温差是这类裂缝产生的主要原因.从优化水泥水化放热曲线角度出发,配置了一种能有效削减水化热峰值、实现双峰型水化放热的新缓凝高效减水剂,而优化水泥的水化放热过程并加以合适的表面保温与内部水管降温是防止这类裂缝的有效温控措施.基于混凝土温度场、应力场的基本原理和水管冷却的计算,对某一实际工程进行了仿真计算分析,计算结果表明在上述综合温控措施下,防裂效果良好.该措施对类似工程具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度裂缝 高温地区 水泥水化放热过程优化 冷却水管 表面保温
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基于ANSYS的碾压混凝土重力坝抗震性能分析 被引量:10
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作者 曾桂香 何耀民 胡少伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第1期110-114,共5页
采用有限元方法,分析了碾压混凝土重力坝在不同工况下的变形和应力变化规律,以了解坝体在设计条件下的工作性态和对坝体的抗震安全性能进行评估。
关键词 碾压混凝土重力坝 有限元法 静力分析 动力特性
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热带高温地区碾压混凝土重力坝温控措施 被引量:7
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作者 张晓飞 王晓平 +3 位作者 张昕 刘茜 黄宇 李守义 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期863-869,共7页
为了研究在高温环境下浇筑大坝混凝土时,控制浇筑温度和通冷却水等常用温控措施的效果,探索适用于高温施工环境的温控措施.利用有限元法对某一位于热带高温地区的碾压混凝土重力坝进行了施工期和运行期的全过程温度场和温度应力场仿真计... 为了研究在高温环境下浇筑大坝混凝土时,控制浇筑温度和通冷却水等常用温控措施的效果,探索适用于高温施工环境的温控措施.利用有限元法对某一位于热带高温地区的碾压混凝土重力坝进行了施工期和运行期的全过程温度场和温度应力场仿真计算,对比分析了不同冷却水水温和浇筑温度下的坝体温度场和温度应力场.计算结果表明,坝体温度应力受浇筑温度和冷却水水温影响较大,将坝体基础约束区的浇筑温度从25℃降低到23℃、冷却水水温从20℃降低到15℃时,坝体最高温度从36.9℃降低到了34.6℃、最大温度应力从1.64 MPa降低到了1.40 MPa,此结果满足该大坝温控防裂要求.由此可见,在高温地区建混凝土坝时,在相对较高的浇筑温度和冷却水水温的施工条件下,坝体的温度和温度应力可得到有效控制.研究成果对简化温控措施、缩短工期、减少投资有重要参考意义. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温控 浇筑温度 冷却水水温 热带高温地区
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碾压混凝土重力坝全程综合仿真分析与安全评估 被引量:5
8
作者 苏培芳 汪卫明 +1 位作者 何吉 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1769-1774,共6页
运用有限元方法对光照碾压混凝土重力坝进行施工期温度、渗流、应力应变的综合仿真分析,得出了温度场、渗流场及应力场的分布规律,在此基础上评价整个坝体与坝基系统稳定性的安全度,为坝体与坝基系统的温控、渗控和安全性评价提供参考... 运用有限元方法对光照碾压混凝土重力坝进行施工期温度、渗流、应力应变的综合仿真分析,得出了温度场、渗流场及应力场的分布规律,在此基础上评价整个坝体与坝基系统稳定性的安全度,为坝体与坝基系统的温控、渗控和安全性评价提供参考依据。同时对光照碾压混凝土重力坝进行了不考虑温度、徐变、浇筑过程和蓄水过程的应力-应变和安全度计算,并对两种计算的结果进行了比较,结果表明:对碾压混凝土重力坝而言两者的位移相差最大,达70 mm;应力差别其次,达1.5 MPa;而整体稳定超载安全系数则没有本质区别。由于变形、应力和稳定安全系数在碾压混凝土重力坝设计中都是重要指标,所以综合仿真分析具有意义。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度 渗流 安全度 全程综合仿真
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基于施工条件的龙滩碾压混凝土重力坝温度应力仿真分析 被引量:4
9
作者 冯树荣 胡志奇 +1 位作者 何建平 张怡瑞 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期57-61,共5页
根据龙滩大坝实际施工条件,采用三维有限元模型模拟了大坝浇筑和运行过程中的温度场和应力场,并与大坝原型观测资料进行了对比.结果表明,挡水和泄水坝段最高温度发生在二级配碾压混凝土和变态混凝土区,总体计算结果与实测资料基本一致,... 根据龙滩大坝实际施工条件,采用三维有限元模型模拟了大坝浇筑和运行过程中的温度场和应力场,并与大坝原型观测资料进行了对比.结果表明,挡水和泄水坝段最高温度发生在二级配碾压混凝土和变态混凝土区,总体计算结果与实测资料基本一致,绝大多数位置的温度和应力满足设计要求,局部位置略有超标,主要为施工中层厚偏大、浇筑温度偏高引起,但仍然满足安全运行要求. 展开更多
关键词 龙滩碾压混凝土重力坝 施工条件 温度应力 仿真
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龙滩碾压混凝土重力坝连续浇筑混凝土可行性研究 被引量:4
10
作者 黄淑萍 吴旭 +1 位作者 石端学 凌骐 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第5期59-62,共4页
结合施工过程,应用三维有限单元法,对龙滩大坝连续浇筑混凝土的温度及温度应力,进行仿真计算的研究。论述了加快施工进度,连续上升浇筑混凝土的可行性,必要条件及需要采取的温控措施。
关键词 龙滩碾压混凝土重力坝 RCC连续浇筑 温度场 温度应力 温控 防裂
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彭水水电站弧形碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析 被引量:5
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作者 刘杏红 常晓林 周伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期36-38,47,共4页
用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际成层浇筑过程,仿真分析了彭水水电站碾压混凝土重力坝不同施工温控方案的坝体施工期温度场和应力场.通过仿真分析计算,得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度和最大温度应力发生部位... 用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际成层浇筑过程,仿真分析了彭水水电站碾压混凝土重力坝不同施工温控方案的坝体施工期温度场和应力场.通过仿真分析计算,得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度和最大温度应力发生部位及其出现时间,并且比较了不同的施工温控方案对混凝土早期最高温度及温度应力的影响,最后根据温度仿真结果建议了合理的浇筑方案和温控措施. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度仿真 有限元方法 彭水水电站
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龙滩碾压混凝土重力坝劈头裂缝研究 被引量:5
12
作者 王树和 朱伯芳 许平 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2000年第8期38-40,共3页
采用三维有限元对龙滩大坝施工及运行进行了多种工况的仿真计算 ,得出了横缝间距、保温板厚度与上游面温度应力的关系曲线 ,指出了易于发生劈头裂缝的部位与原因 ,并建议了合理的施工方案以避免劈头裂缝的出现 .
关键词 有限元 温度应力 劈头裂缝 碾压混凝土重力坝
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寒冷地区某碾压混凝土重力坝温控计算分析 被引量:10
13
作者 李永刚 李守义 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第8期153-156,共4页
结合寒冷地区某碾压混凝土坝工程的实际情况,采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力场进行了仿真计算。计算完全按照实际施工过程进行模拟,全面考虑了坝体薄层浇筑过程和浇筑温度及各种外荷载。对比分析了... 结合寒冷地区某碾压混凝土坝工程的实际情况,采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力场进行了仿真计算。计算完全按照实际施工过程进行模拟,全面考虑了坝体薄层浇筑过程和浇筑温度及各种外荷载。对比分析了寒潮对坝体应力的影响,为碾压混凝土重力坝的设计和施工中的温控提供了参考依据。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度应力 浮动网格法 仿真分析 寒潮
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浇筑温度对碾压混凝土重力坝温度应力的影响 被引量:8
14
作者 李守义 冯海波 陈尧隆 《中国农村水利水电》 北大核心 2003年第8期58-60,共3页
采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土重力坝薄层施工过程 ,对百色碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场、温度徐变应力场进行了全过程仿真计算 ,分析了按旬平均气温浇筑和设计浇筑温度浇筑两种不同浇筑温度对坝体温度应力分布的... 采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土重力坝薄层施工过程 ,对百色碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场、温度徐变应力场进行了全过程仿真计算 ,分析了按旬平均气温浇筑和设计浇筑温度浇筑两种不同浇筑温度对坝体温度应力分布的影响。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 浇筑温度 温度场 温度徐变应力场
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高碾压混凝土重力坝通水冷却优化设计与工程实践 被引量:3
15
作者 井向阳 刘俊 +1 位作者 陈强 袁琼 《水电能源科学》 北大核心 2016年第6期71-74,79,共5页
在归纳总结大体积碾压混凝土温控防裂技术要点的基础上,从放宽基础温差、增加间歇式中期冷却、施工期水管冷却五参数控制、冷却结束标准确定四个方面出发,阐述了高碾压混凝土重力坝通水冷却设计的优化方法。以官地水电站为例,对水管冷... 在归纳总结大体积碾压混凝土温控防裂技术要点的基础上,从放宽基础温差、增加间歇式中期冷却、施工期水管冷却五参数控制、冷却结束标准确定四个方面出发,阐述了高碾压混凝土重力坝通水冷却设计的优化方法。以官地水电站为例,对水管冷却方案做了改进,并基于跟踪监测数据与数值计算结果,实时调整设计参数。结果表明,官地水电站大坝混凝土的温控效果较好,各项应力指标满足蓄水安全要求,且整个施工期至运行初期未出现危害性的裂缝,为类似工程提供了借鉴。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 通水冷却 温控防裂 跟踪监测 优化设计 实践
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碗窑水库碾压混凝土重力坝渗流“疑点”分析 被引量:3
16
作者 马福恒 刘彬 +1 位作者 刘成栋 向衍 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期106-109,共4页
针对碗窑水库碾压混凝土重力坝运行所表现的渗流“疑点”,首先系统分析了大坝渗流观测资料,并利用有限元模型正反分析其渗流“疑点”成因,得到大坝渗流性态基本正常的结论。最后对其个别扬压力测值偏高、渗漏量有缓慢增大时效现象,建议... 针对碗窑水库碾压混凝土重力坝运行所表现的渗流“疑点”,首先系统分析了大坝渗流观测资料,并利用有限元模型正反分析其渗流“疑点”成因,得到大坝渗流性态基本正常的结论。最后对其个别扬压力测值偏高、渗漏量有缓慢增大时效现象,建议管理单位加强观测,并及时分析,确保工程安全。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 渗流 观测资料 正反分析 评价
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江垭碾压混凝土重力坝渗流特性分析 被引量:3
17
作者 朱岳明 匡峰 王锋 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期266-271,共6页
运用固定网格的结点虚流量法、非均质成层材料单元、缝面无厚度平面单元等,对江垭碾压混凝土坝渗流场进行了建模与分析研究.在反演出坝体几种主要筑坝材料的渗透系数张量的基础上,再通过对多种典型工况的敏感性反馈计算,进一步研究江垭... 运用固定网格的结点虚流量法、非均质成层材料单元、缝面无厚度平面单元等,对江垭碾压混凝土坝渗流场进行了建模与分析研究.在反演出坝体几种主要筑坝材料的渗透系数张量的基础上,再通过对多种典型工况的敏感性反馈计算,进一步研究江垭大坝渗流场的渗流特性和渗流场水头分布规律,进而提出碾压混凝土坝防渗与排水渗控方案设计的建议. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 渗流场 有限单元法 非均质成层材料单元
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切割式横缝碾压混凝土重力坝抗震安全性研究 被引量:3
18
作者 黄宜胜 常晓林 李建林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期47-51,共5页
由于切割式横缝的联接作用,切割式横缝碾压混凝土重力坝近似为一个整体结构。当遭遇强震作用时,随着切割式横缝的开裂程度不同,碾压混凝土重力坝的抗震安全性也就有所不同。针对切割式横缝的结构特点,在有限元法动力分析中,利用"生... 由于切割式横缝的联接作用,切割式横缝碾压混凝土重力坝近似为一个整体结构。当遭遇强震作用时,随着切割式横缝的开裂程度不同,碾压混凝土重力坝的抗震安全性也就有所不同。针对切割式横缝的结构特点,在有限元法动力分析中,利用"生死"单元来模拟切割式横缝的联接单元和切割单元,且以整个横缝联接单元弹性模量的不同折减来模拟切割式横缝的不同开裂程度,并应用到金安桥水电站左岸坡坝段群的抗震安全性分析中。分析结果表明:金安桥水电站左岸坡坝段群在设防烈度为IX度的地震作用下,切割式横缝的开裂对左岸坡单个坝段和坝段群的抗震安全性影响不大,且大坝是安全的。这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理,能够抵御设防地震。 展开更多
关键词 水工结构 抗震安全性 切割式横缝 碾压混凝土重力坝 金安桥水电站
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切割式横缝对高碾压混凝土重力坝地震损伤与抗震性能影响 被引量:10
19
作者 胡良明 赵子楠 +1 位作者 杨旭 李天晓 《水电能源科学》 北大核心 2022年第7期93-97,共5页
碾压混凝土重力坝遭遇地震作用时,切割式横缝的存在会影响大坝整体性,进而影响大坝的地震损伤情况及抗震性能。以光照高碾压混凝土重力坝为例,建立不同横缝数量及横缝接触面初始强度的全坝段三维模型,采用有限元分析方法,研究切割式横... 碾压混凝土重力坝遭遇地震作用时,切割式横缝的存在会影响大坝整体性,进而影响大坝的地震损伤情况及抗震性能。以光照高碾压混凝土重力坝为例,建立不同横缝数量及横缝接触面初始强度的全坝段三维模型,采用有限元分析方法,研究切割式横缝对高碾压混凝土重力坝地震损伤的影响,并对该大坝进行抗震性能评估。结果表明,坝体底部混凝土的受拉损伤因子值呈现出由坝踵到坝趾逐渐减小的趋势,减小坝体横缝数量和考虑横缝接触面初始强度都将增大高碾压混凝土重力坝震后损伤程度;大坝在最大可信地震作用下,坝体处于基本完好状态,随着人工地震波加速度峰值的增加,坝体由基本完好状态过渡到严重破坏状态,从工作性能方面分析,该大坝的极限抗震能力为0.5g。该结论可为同类工程的抗震设计及安全运行提供参考。 展开更多
关键词 切割式横缝 碾压混凝土重力坝 损伤因子 抗震性能
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全断面三级配碾压混凝土重力坝渗透稳定研究 被引量:8
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作者 张斌 宁华晚 +1 位作者 阮祥明 李青青 《人民长江》 北大核心 2016年第6期57-60,共4页
随着施工工艺的发展,中低碾压混凝土坝防渗体系逐渐由传统二级配混凝土防渗过渡到三级配混凝土防渗,或者直接不设防渗层,但相应防渗层厚度尚未明确。在探讨碾压混凝土渗透系数取值问题的基础上,对百米级全断面三级配碾压混凝土坝开展了... 随着施工工艺的发展,中低碾压混凝土坝防渗体系逐渐由传统二级配混凝土防渗过渡到三级配混凝土防渗,或者直接不设防渗层,但相应防渗层厚度尚未明确。在探讨碾压混凝土渗透系数取值问题的基础上,对百米级全断面三级配碾压混凝土坝开展了渗流计算及渗透稳定分析。结果表明,百米级高重力坝上游防渗区采用C20三级配碾压混凝土,能满足结构渗透稳定要求。在此基础上给出了防渗厚度建议值供工程设计人次参考。 展开更多
关键词 全断面 三级配碾压混凝土 渗透稳定 碾压混凝土重力坝
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