锦屏一级高拱坝坝基加固效果分析 被引量：10

1

作者 胡著秀 张建海 +1 位作者 周钟 饶宏玲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2861-2868,共8页

锦屏一级高拱坝复杂的坝址地质条件使基础加固处理工程巨大,主要包括左岸混凝土垫座置换、左岸传力硐、左岸f5、f8、煌斑岩脉混凝土网格置换,右岸f13、f14断层混凝土网格置换。采用非线性有限元分析方法,对坝基加固后锦屏一级水电站坝... 锦屏一级高拱坝复杂的坝址地质条件使基础加固处理工程巨大,主要包括左岸混凝土垫座置换、左岸传力硐、左岸f5、f8、煌斑岩脉混凝土网格置换,右岸f13、f14断层混凝土网格置换。采用非线性有限元分析方法,对坝基加固后锦屏一级水电站坝体在多种工况下的的应力、变形特性进行了计算分析,给出了坝体蓄水期的应力、位移分布及超载、降强对位移的影响结果,并与无垫座方案的相关数据进行对比,表明加固后坝体蓄水期总体变形规律明显改善,坝踵拉应力减小,坝体与坝基安全储备能力提高,满足设计要求;在应力、变形方面肯定了大规模加固措施的必要性。 展开更多

关键词 有限元法 高拱坝 变形 应力 锦屏一级水电站

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高地应力地下厂房预应力锚索预紧系数 被引量：5

2

作者 张建海 王仁坤 +3 位作者 周钟 郑路 张茹 谢和平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1002-1008,共7页

为了有效控制围岩大变形,避免围岩破坏,常常对围岩变形突出的高边墙、洞室交叉口区域采用预应力锚索加固。目前,对于具有时效变形特征的高地应力、低强度应力比的地下厂房锚索预紧力相关研究尚较少报道。以锦屏一级水电站地下厂房为代... 为了有效控制围岩大变形,避免围岩破坏,常常对围岩变形突出的高边墙、洞室交叉口区域采用预应力锚索加固。目前,对于具有时效变形特征的高地应力、低强度应力比的地下厂房锚索预紧力相关研究尚较少报道。以锦屏一级水电站地下厂房为代表的高地应力地下厂房,在围岩开挖过程中表现出显著的时效变形特征,从而导致锚索、锚杆内力持续增加,甚至内力超出强度极限而破坏。为合理设置锚索预紧力,基于围岩时效变形特征,提出了围岩时效释放荷载计算方法,并推导了预应力锚索预紧系数计算公式。该公式可以解释不同地应力环境以及不同支护强度、不同施锚时间对锚索预紧力的影响。与锦屏一级地下厂房锚索预紧系数实际采用值对比分析可见,所提出的预紧系数公式较为合理,具有工程实践指导作用。 展开更多

关键词 预紧系数 高地应力 地下厂房 预应力锚索 锦屏一级水电站

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某水电站地下厂房施工期开挖监测反馈分析 被引量：3

3

作者 杨琼 彭薇薇 +1 位作者 佘鸿翔 张建海 《人民长江》 北大核心 2014年第17期94-98,103,共6页

大渡河干流上的黄金坪水电站地下厂房洞室群规模巨大,厂区大小断层丰富,主厂房位于高地应力区。采用三维非线性有限元法,根据4个剖面的监测资料,开展了地下厂房施工期共10级的开挖跟踪反馈分析。结果表明,三大洞室边墙变位均限制在70 m... 大渡河干流上的黄金坪水电站地下厂房洞室群规模巨大,厂区大小断层丰富,主厂房位于高地应力区。采用三维非线性有限元法,根据4个剖面的监测资料,开展了地下厂房施工期共10级的开挖跟踪反馈分析。结果表明,三大洞室边墙变位均限制在70 mm以内;各洞室边墙处塑性区深度,主厂房控制在4.5 m以内,主变室控制在9.5 m以内,尾闸室控制在11.5 m以内,未发生贯通现象。反馈分析为地下厂房开挖支护提供了重要的参考依据。据此认为,现有条件下地下厂房围岩整体稳定性良好,加固处理措施有效。 展开更多

关键词 开挖监测 反馈 三维非线性有限元法 地下厂房

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某堆石坝帷幕缺陷处理后渗流稳定敏感性研究 被引量：9

4

作者 曾海艳 张建海 +1 位作者 王震洲 詹国强 《水利与建筑工程学报》 2014年第6期118-122,共5页

防渗帷幕是大坝防渗措施的重要组成部分,然而防渗帷幕在灌浆过程中往往出现缺陷,影响大坝的防渗效果。因此对缺陷区进行灌浆处理显得十分重要要,然而对缺陷区灌浆处理后其效果的研究十分少见,针对某堆石坝在工程施工检测中防渗墙与帷幕... 防渗帷幕是大坝防渗措施的重要组成部分,然而防渗帷幕在灌浆过程中往往出现缺陷,影响大坝的防渗效果。因此对缺陷区进行灌浆处理显得十分重要要,然而对缺陷区灌浆处理后其效果的研究十分少见,针对某堆石坝在工程施工检测中防渗墙与帷幕之间存在高强渗透区现象,对该部分覆盖层进行帷幕灌浆处理。为定量评价该覆盖层帷幕灌浆区对大坝渗透场的影响,采用有限元方法进行了覆盖层帷幕灌浆区厚度以及渗透系数的敏感性分析。研究表明:随着覆盖层帷幕灌浆区厚度的增大,其渗透流量逐步减小,当覆盖层帷幕灌浆区厚度达8m时灌浆区比降小于允许比降,满足帷幕渗透灌浆区比降要求;相同覆盖层帷幕灌浆区厚度条件下,渗透系数增大,其承受的比降有所下降,但会使透过覆盖层帷幕灌浆区的流量略有增大,降低比降有利于坝体渗透场稳定,流量略增大不影响坝体稳定。 展开更多

关键词 堆石坝 渗流 缺陷 帷幕灌浆 有限元法 敏感性分析

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双江口水电站坝体材料及覆盖层坝基动力变形特性研究 被引量：3

5

作者 张世殊 张建海 +3 位作者 余挺 杨建 田景元 刘恩龙 《水利与建筑工程学报》 2011年第4期13-17,共5页

筑坝材料的动力变形特性是进行大坝动力反应分析的基本依据之一,采用等效粘弹性模型计算时主要包括最大动剪模量Gmax与平均有效主应力的关系,动剪模量比G/Gmax与动剪应变幅γd的关系以及阻尼比λ与动剪应变幅γd的关系等。这些关系反映... 筑坝材料的动力变形特性是进行大坝动力反应分析的基本依据之一,采用等效粘弹性模型计算时主要包括最大动剪模量Gmax与平均有效主应力的关系,动剪模量比G/Gmax与动剪应变幅γd的关系以及阻尼比λ与动剪应变幅γd的关系等。这些关系反映了在动荷载作用下土的应力应变关系的非线性与粘滞性特征。双江口水电站坝体材料及覆盖层坝基动力特性试验由两种试验方法同时进行,本文通过对比综合两种方法的试验参数。结果表明两种方法在不同的动应变区间有差异,应根据不同的计算模型选择使用。 展开更多

关键词 双江口 坝体材料 覆盖层 动力变形特性

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大岗山高拱坝坝肩刚体弹簧元抗滑稳定分析 被引量：4

6

作者 殷荣岗 张建海 刘喜康 《水利与建筑工程学报》 2012年第3期121-125,共5页

为研究大岗山高拱坝的坝肩抗滑稳定性,采用刚体弹簧元法对大岗山高拱坝坝肩滑块稳定性展开研究,并与刚体极限平衡法成果进行对比。计算结果表明,水推力是影响滑块稳定性的主要因素,摩擦系数较凝聚力对滑块的稳定性影响更为显著,相比刚... 为研究大岗山高拱坝的坝肩抗滑稳定性,采用刚体弹簧元法对大岗山高拱坝坝肩滑块稳定性展开研究,并与刚体极限平衡法成果进行对比。计算结果表明,水推力是影响滑块稳定性的主要因素,摩擦系数较凝聚力对滑块的稳定性影响更为显著,相比刚体极限平衡法,二者滑块抗滑稳定安全系数规律一致,刚体弹簧元计算考虑了坝体与地基的相互作用和坝基的地质特征,结果更为合理。 展开更多

关键词 大岗山高拱坝 刚体弹簧元法 坝肩滑块 稳定系数

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溪洛渡拱坝泄水深孔应力分析 被引量：2

7

作者 杨琼 姚颖 +2 位作者 张建海 王仁坤 赵文光 《云南水力发电》 2012年第4期49-55,共7页

溪洛渡双曲拱坝坝身共布置7个表孔,8个深孔,以及10个导流底孔。其中深孔孔口尺寸为6m×6.7 m,泄水水头高105m,深孔出口处闸墩最大悬臂长达24.87 m,闸墩最小厚度为3.5 m,支撑大梁尺寸为8.0m×7.0m×5.0 m(长×宽×... 溪洛渡双曲拱坝坝身共布置7个表孔,8个深孔,以及10个导流底孔。其中深孔孔口尺寸为6m×6.7 m,泄水水头高105m,深孔出口处闸墩最大悬臂长达24.87 m,闸墩最小厚度为3.5 m,支撑大梁尺寸为8.0m×7.0m×5.0 m(长×宽×高),另外出口处弧门推力巨大,单孔弧门推力最高达82857 kN,其应力应变状态极为复杂。采用三维有限元法对溪洛渡拱坝建立精细整体模型,对深孔部位进行应力分析研究。分析表明:溪洛渡拱坝闸墩预应力吨位和布置合理,表现在深孔孔口应力在进口段、孔身以及出口段可以满足设计应力要求;对于工况三(正常蓄水+温降+弧门挡水)大坝运行时,支铰大梁和闸墩下游端部出现拉应力最大极值,拉应力分别为3.0MPa和2.6MPa,但是分布范围有限,可以通过适当配筋满足设计要求。另外,文中还与二滩拱坝中孔孔口应力进行了类比分析,结果表明溪洛渡深孔孔口应力与二滩中孔类似,孔口角缘压应力存在偏压现象,但由于溪洛渡拱坝孔口周围温降荷载小,使得溪洛渡孔口内壁拉应力极值小于二滩。 展开更多

关键词 双曲拱坝 深孔 闸墩 应力分析 有限元法

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坝基加固后锦屏一级高拱坝应力变形计算分析 被引量：1

8

作者 胡著秀 张建海 +1 位作者 周钟 饶宏玲 《红水河》 2009年第4期65-71,共7页

锦屏一级高拱坝坝址地质条件复杂,其基础加固处理工程巨大,主要包括:左岸混凝土垫座置换、左岸传力硐、左岸f5f、8、煌斑岩脉混凝土网格置换,右岸f13f、14断层混凝土网格置换。文中采用非线性有限元分析方法,对坝基加固后锦屏一级水电... 锦屏一级高拱坝坝址地质条件复杂,其基础加固处理工程巨大,主要包括:左岸混凝土垫座置换、左岸传力硐、左岸f5f、8、煌斑岩脉混凝土网格置换,右岸f13f、14断层混凝土网格置换。文中采用非线性有限元分析方法,对坝基加固后锦屏一级水电站坝体在多种工况下的应力变形特性进行了计算分析。给出了坝体蓄水期的应力位移分布及超载、降强对位移的影响结果,表明蓄水期坝体总体变形规律比加固前明显改善,坝踵拉应力减小。加固后坝体与坝基安全储备能力提高,可以满足设计要求。 展开更多

关键词 有限元法 变形 应力 高拱坝 锦屏一级水电站

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某消力池泄洪引发近场振动的三维有限元动力分析

9

作者 殷荣岗 张建海 刘喜康 《水利与建筑工程学报》 2014年第1期72-76,共5页

某水电工程下闸蓄水以后,消力池泄洪消能引发了近场振动,致使附近建筑有轻微晃动。为了能够准确分析近场振动机理,采用三维有限元动力计算方法反演计算参数并进行动力响应分析。计算结果表明,近场振动最大值出现在覆盖层最厚的育才路,... 某水电工程下闸蓄水以后,消力池泄洪消能引发了近场振动,致使附近建筑有轻微晃动。为了能够准确分析近场振动机理,采用三维有限元动力计算方法反演计算参数并进行动力响应分析。计算结果表明,近场振动最大值出现在覆盖层最厚的育才路,最大加速度为0.30 gal;距离消力池较近的云天化幼儿园振动反而较弱,最大加速度为0.10 gal。近场振动沿着育才路形成一条传播路径,符合实际规律。可见育才路地基覆盖层没有良好吸波减震效应,而云天化幼儿园地基中发育的裂隙、断层是导致云天化幼儿园晃动减弱的主要原因。 展开更多

关键词 消力池 泄洪消能 近场振动 反演分析

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渡口坝坝肩采空区置换措施及加固效果研究

10

作者 胡著秀 李榕 +2 位作者 张建海 张志雄 白伟 《云南水力发电》 2010年第2期48-53,共6页

梅溪河渡口坝坝址处贯通于坝基砂岩中的煤层采空区是影响拱坝坝肩稳定的突出问题。为确定采空区开挖置换混凝土的深度,采用有限元分析方法,取正常蓄水位+温降时采空区置换50 m、80 m1、00 m和无置换的情况,对渡口坝坝体及基岩应力应变... 梅溪河渡口坝坝址处贯通于坝基砂岩中的煤层采空区是影响拱坝坝肩稳定的突出问题。为确定采空区开挖置换混凝土的深度,采用有限元分析方法,取正常蓄水位+温降时采空区置换50 m、80 m1、00 m和无置换的情况,对渡口坝坝体及基岩应力应变特性进行了计算分析,给出了各自的应力和位移分布,并开展相应处理方案的超载稳定计算分析。对比分析表明,坝肩煤层采空区对坝肩变位和应力分布影响显著,必需采取置换措施。与无置换时相关数据进行对比,置换深度达到80 m时,坝体蓄水期总体变形规律明显改善,上游坝面拉应力极值显著减小,坝体与坝基超载能力提高,满足设计要求。 展开更多

关键词 煤层采空区 置换深度 拱坝 加固效果

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谷幅收缩变形对溪洛渡拱坝的安全影响分析 被引量：9

11

作者 杨学超 高克静 +2 位作者 赵文光 王仁坤 张建海 《水利与建筑工程学报》 2018年第1期72-78,共7页

溪洛渡拱坝蓄水初期谷幅收缩现象较为明显,截止2017年5月19日,坝顶VDL04测线谷幅变形达到6.245 cm,量值远超同类工程。在对谷幅变形进行函数拟合和收敛预测的基础上,对两岸谷幅应用非线性有限元边界位移超载法,研究拱坝及基础应力、变... 溪洛渡拱坝蓄水初期谷幅收缩现象较为明显,截止2017年5月19日,坝顶VDL04测线谷幅变形达到6.245 cm,量值远超同类工程。在对谷幅变形进行函数拟合和收敛预测的基础上,对两岸谷幅应用非线性有限元边界位移超载法,研究拱坝及基础应力、变形及塑性区变化规律,分析坝体-基础破坏的薄弱部位及破坏方式,进行大坝在谷幅收缩极限状态下的安全评价。结果表明,随着谷幅变形超载倍数的增大,死水位工况下游坝面420 m以下强约束区产生拉剪破坏区,并在下游坝面420 m以上生成左右两个分支,沿左右拱端附近向上部高程发展,并向拱冠梁和坝体内部扩展;同时上游面以拱冠梁550 m高程为中心发展出上游拉剪破坏区,并呈现对称扩展。正常蓄水工况,当谷幅超载倍数达到K_(cz)=3.0时(VDL04谷幅位移-22.436 cm),谷幅位移导致坝体塑性体积显著增长;而死水位工况,当谷幅超载系数达到K_(cz)=2.0时(VDL04谷幅位移-14.972 cm),谷幅位移导致坝体塑性体积快速增长。 展开更多

关键词 谷幅变形 超载法 塑性变形 高拱坝 坝体变位

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地下厂房支护措施经验回归及支护强度判据 被引量：3

12

作者 郑进修 张建海 高克静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期303-310,共8页

恰当的地下厂房支护设计是保证地下工程安全施工和运行的关键工程技术问题。对国内20座跨度在19.2~32.5 m的地下厂房主厂房边墙围岩支护参数展开归纳研究,提出锚杆、预应力锚索的支护强度与围岩强度应力比、厂房跨度的经验公式。研究表... 恰当的地下厂房支护设计是保证地下工程安全施工和运行的关键工程技术问题。对国内20座跨度在19.2~32.5 m的地下厂房主厂房边墙围岩支护参数展开归纳研究,提出锚杆、预应力锚索的支护强度与围岩强度应力比、厂房跨度的经验公式。研究表明,在强度应力比k?<3.0时围岩所需锚杆支护强度将显著提高,支护强度与强度应力比呈现–2次奇异性,当3.0<k?<6.0时围岩所需加固强度呈现非线性递减特征,在k?>6.0时围岩所需锚杆加固强度趋于常值;锚索的支护强度与强度应力比呈负幂指数函数关系,当k?<4.0时锚索支护强度增加显著。研究还提出了支护指数的概念和相应的计算公式,发现这20个厂房的锚杆支护指数和锚索支护指数均分布在1.0左右,因此可将支护指数达到1.0作为实际工程支护设计的参考依据,用以评价围岩支护强度是否合理。 展开更多

关键词 地下厂房 支护措施 经验公式 支护强度判据 强度应力比

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溪洛渡拱坝3号、4号导流底孔预应力闸墩三维有限元分析 被引量：1

13

作者 马杰 姚颖 +3 位作者 周雪 张建海 赵文光 尹华安 《水电站设计》 2012年第4期20-23,27,共5页

溪洛渡拱坝导流底孔封堵时,承受水头达200m,闸墩悬挑长度近30m,结构受力复杂,设计难度很高。在提出对环形预应力锚索模拟方法的基础上,采用三维有限元法对3号、4号导流底孔预应力闸墩进行了应力计算。计算结果表明,在最不利荷载作用下... 溪洛渡拱坝导流底孔封堵时,承受水头达200m,闸墩悬挑长度近30m,结构受力复杂,设计难度很高。在提出对环形预应力锚索模拟方法的基础上,采用三维有限元法对3号、4号导流底孔预应力闸墩进行了应力计算。计算结果表明,在最不利荷载作用下出口闸墩段、环形锚索附近坝体以及支铰大梁大部分区域处于受压状态,极值为5.0MPa,仅在闸墩孔口、预应力锚索和大梁支铰附近区域产生局部拉应力,极值为1.5MPa,满足设计要求,说明3号、4号导流底孔预应力闸墩悬臂结构的设计是合理的。 展开更多

关键词 溪洛渡拱坝 预应力闸墩 有限元法 应力分析 锚索

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某水电站闸门开启方式对A处近场振动影响

14

作者 叶发文 殷荣岗 +3 位作者 张建海 张建民 彭勇 许唯临 《水力发电》 北大核心 2015年第6期52-55,共4页

某水电站因泄洪消能引起近场振动效应,其发振机理和减振措施是工程关心的重要问题。为此,采用三维非线性动力有限元方法,由模型试验采集得到动水压力波形,输入由按相似比1∶80转化成实际的动力水压荷载,研究在单、双池条件下闸门开启方... 某水电站因泄洪消能引起近场振动效应,其发振机理和减振措施是工程关心的重要问题。为此,采用三维非线性动力有限元方法,由模型试验采集得到动水压力波形,输入由按相似比1∶80转化成实际的动力水压荷载,研究在单、双池条件下闸门开启方式及不同表中孔流量比对近场A处结点的振动效应影响。结果表明,无论在单池还是双池条件下,中孔独立运行工况下A处结点的动位移、速度、加速度均最大;表孔独立运行工况下,A处结点的动位移、速度和加速度最小;表中孔联合运行条件下的计算结果位于两者之间。此外,表中孔流量比对A处结点的振动效应有一定的影响。 展开更多

关键词 泄洪消能 振动效应 三维非线性有限元法 动位移

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管型座混凝土工作性态及破坏机理研究

15

作者 刘桂泽 杨锦 +3 位作者 尚高增 陈海坤 向磊 张建海 《云南水力发电》 2021年第7期58-64,共7页

灯泡贯流式机组通常以管型座为支撑,将机组所受荷载传递给周围的混凝土基础。以岷江中下游某航电枢纽工程为实例,采用三维非线性有限元方法对管型座混凝土基础在工作荷载及超载作用下的应力应变状态及破坏机理进行研究。结果表明:正常... 灯泡贯流式机组通常以管型座为支撑,将机组所受荷载传递给周围的混凝土基础。以岷江中下游某航电枢纽工程为实例,采用三维非线性有限元方法对管型座混凝土基础在工作荷载及超载作用下的应力应变状态及破坏机理进行研究。结果表明:正常工作时,管型座上下支柱角点以及下游临空面部位拉应力较大,最大拉应力达到2.07MPa,出现于上支柱角点部位,同时在上下支柱角点部位的表层混凝土存在轻微损伤。随着超载倍数的增大,混凝土破坏由内层向外层逐渐发展,最终形成贯通裂缝,此后钢筋自外层至内层开始逐层发生屈服,最终结构整体失效破坏。管型座混凝土基础的超载安全系数为Kp=2.4,满足设计安全要求。 展开更多

关键词 灯泡贯流式机组 管型座 混凝土损伤模型 超载法 破坏模式

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明渠均匀流简易粒子图像测速技术浅析 被引量：1

16

作者 李建林 《陕西水利》 2019年第2期16-18,共3页

粒子图像测速系统PIV是一种近年兴起并发展迅速的非接触式流体测量方式,通过测量示踪粒子在很短时间间隔内的位移来间接地测量流场的速度分布,具有高精度、多点位和瞬时态等优点,但其需要高功率激光片光来定位速度剖面和照亮示踪粒子,... 粒子图像测速系统PIV是一种近年兴起并发展迅速的非接触式流体测量方式,通过测量示踪粒子在很短时间间隔内的位移来间接地测量流场的速度分布,具有高精度、多点位和瞬时态等优点,但其需要高功率激光片光来定位速度剖面和照亮示踪粒子,高昂的价格和维修费用使得人们需要找到一种非激光照明式PIV作为替代。结合明渠均匀流的断面流速测量特点及工作原理,使用LED光照亮示踪粒子,并运用摄影原理窄束景深得到清晰的速度矢量场图形。经过分析发现,测量结果与理论公式所得值吻合良好,说明该技术在均匀流流态中具有较高精确性和实用性。 展开更多

关键词 粒子图像测速 LED光照 示踪粒子 明渠 均匀流 水平流速

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