混凝土拱坝温度裂缝及其膨胀稳定性分析

混凝土拱坝温度裂缝及其膨胀稳定性分析

一、混凝土拱坝温度裂缝及其扩展稳定性分析(论文文献综述)

陈俊宇[1](2020)在《某拱坝施工期、运行期有限元仿真分析及安全性评价》文中进行了进一步梳理混凝土拱坝是一种结构相对复杂的高次超静定结构物,相比重力坝而言,它能以相对较小的体积来承担较大的压力,能充分利用混凝土具有的较强抗压强度的性质,而且在坝体因外荷载作用而出现裂缝的情况下能自我进行调整,同时还具有良好的抗震能力。裂缝的产生受很多因素的影响,包括材料的性质、水泥水化反应、浇筑混凝土时的气候条件等,因此,裂缝问题早已成为混凝土坝工程关注的重点问题。在拱坝浇筑施工过程以及水库准备下闸蓄水之前,检测发现坝体上下游面出现了多条铅直向和水平向的裂缝,裂缝的稳定性及其对拱坝运行期的安全性影响是现今工程中最关注的问题之一。论文依据某拱坝结构的设计资料、施工期与蓄水期等实际运行过程中记录的资料、采取的温控冷却措施、坝体开裂情况,利用大型有限元分析软件ANSYS对筑坝及计划蓄水过程的温度场及温度应力进行了数值模拟计算,并分析了裂缝的稳定性及拟采取的处理措施有效性及拱坝安全性。主要得到以下结论:(1)坝体测点的温度数值模拟值与其它坝体的实测值趋于一致,与实际结果相一致;在蓄水前,位于坝体中低部高程部位的温度高、高高程部位的温度低;近坝顶处坝体的厚度小,坝体内部混凝土温度受外界温度的影响比较敏感;水库蓄水后,拱坝上游位于水位以下的坝面部位主要受水温的影响,变化规律与库水水温变化规律一致,下游坝面温度受外界气温影响敏感,温度梯度较大,运行360天后,坝体内部混凝土温度变化较小,基本趋于均匀、稳定。(2)蓄水至正常水位后,坝体便出现变形迹象,基本以对称的方式分布在坝体两侧,顺河向的最大变形处在拱顶中部附近;河床坝段及中低高程岸坡坝段的坝踵处第一主应力表现为拉应力,局部位置存在应力集中现象,除此之外拉应力值均小于1.5MPa,且拉应力区的范围为坝踵向下游方向延伸约2~3m的距离;坝趾附近区域的第三主应力为压应力,其最大值约为11.0MPa;铅直向、水平向裂缝的缝面应力呈压剪状态。拱坝服役期,温降情况对拱坝应力应变的影响较明显,裂缝缝面应力基本上是受压,最大压应力约为0.3MPa,服役期裂缝是稳定的。(3)超载计算分析表明:当超载系数值小于2.0时,坝体应力总体上是弹性阶段;当超载系数值大于2.0时,坝体内出现了明显的塑性区;拱坝的超载系数值应不小于3.5。(4)施工期坝体出现裂缝对拱坝安全性有明显降低;采取拟定的裂缝处理措施后,坝体的安全性与坝体未裂情况降低不大,裂缝处理措施效果明显。论文研究成果为该拱坝下闸蓄水前安全鉴定提供参考依据,也为类似工程提供参考。

刘茜[2](2019)在《诱导缝等效强度试验及碾压混凝土拱坝分缝设计研究》文中进行了进一步梳理碾压混凝土拱坝普遍采用通仓薄层浇筑、大面积连续上升的施工方法,混凝土产生的大部分水化热短期内积莆在坝体无法及时散发,从而形成内外温差和层间温差,在周边基础的约束作用下坝体更易在温降时产生温度裂缝。诱导缝作为碾压混凝土拱坝的结构防裂措施,能否在坝体温度下降时率先开裂,达到释放温度应力、控制无序裂缝的目的,主要取决于缝断面的等效强度、结构形式及留设位置.鉴于目前关于诱导缝开裂机理的理论和试验研究对诱导缝的尺寸、缝距、位置、形式及成缝方式等尚未形成统一认识,不能满足实际应用的需要,本文依托国家自然科学基金项目《考虑多因素的碾压混凝土拱坝诱导缝试验研究与实时仿真》,通过碾压混凝土诱导缝等效强度试验研究结合土溪口碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析,对坝体进行了诱导缝分缝布置、结构设计及开裂预测。本文采用非穿透型碾压混凝土诱导缝试件模拟实际工程中的双向间隔诱导缝,通过轴拉试验建立了非穿透型矩形诱导缝和非穿透型椭圆形诱导缝等效强度随削弱度和混凝土龄期变化的函数关系式,在此基础上分析了将矩形诱导缝简化为相同尺寸椭圆形诱导缝的等效强度误差。结果表明:在诱导缝尺寸、混凝土龄期及试验条件相同的条件下,非穿透型椭圆形诱导缝与非穿透型矩形诱导缝的等效强度误差不超过8%,且随着削弱度的增加,误差逐步减小,从而验证了实际拱坝诱导缝温度场开裂数值计算中采用椭圆简化模型的可靠性。此外,应用有限元分析软件ANSYS,对未设置诱导缝的土溪口碾压混凝土拱坝进行了温度应力仿真计算,根据应力场分布规律、诱导缝布置原则及国内部分已建碾压混凝土拱坝分缝实践,对坝体进行了诱导缝分缝布置及结构设计;然后利用本文试验建立的非穿透型矩形诱导缝等效强度模型计算了坝体诱导缝的等效强度,并将其作为缝单元的计算参数应用于课题组编制的温控仿真分析程序,进行了施工期至运行期全过程三维有限元温度应力仿真分析、诱导缝开裂情况预测分析及诱导缝对坝体应力的影响分析。结果表明:在全坝段控制浇筑温度和采取通水冷却的双重温控措施下,坝体高拉应力区设置等效强度不超过1.409MPa的双向间隔诱导缝,能够有效地释放温度应力,保证坝体在温度荷载下的运行安全。本研究可为碾压混凝土拱坝诱导缝的设计提供理论依据与技术支撑,也可为碾压混凝土拱坝的温度控制、裂缝预测及其预防提供参考。

朱兆聪[3](2019)在《寒冷地区中小型碾压混凝土重力坝温控防裂措施研究》文中进行了进一步梳理近几十年来碾压混凝土坝渐渐进入人们的视野,该坝型因具有施工速度快,水化热低等优点,而被坝工界极力推广。工程实践表明,碾压混凝土坝与常态混凝土坝一样都避免不了温度裂缝问题。坝体裂缝产生之后对其抗渗性、耐久性、完整性都有所降低,会给坝体安全性带来较大的损害,严重的会出现溃坝情况,给下游人民的生命和财产安全带来极大威胁。研究发现导致碾压混凝土坝开裂原因有混凝土自重、温度应力、收缩徐变、混凝土干缩、外界约束等,其中温度应力与收缩徐变是混凝土开裂的主要因素,合理控制混凝土温度应力对防止坝体开裂至关重要。因此,正确分析碾压混凝土坝温度场和温度应力场的变化规律对坝体温控防裂具有重要意义。目前,国内外众多专家学者对温控防裂问题的研究主要集中在一些大型、特大型工程上,虽取得了丰硕的研究成果,由于中小型碾压混凝土坝受投资条件限制及自身温度应力特点,一些大型坝的温控措施不太适用于中小型碾压混凝土坝。事实上,以数量占优的中小型坝裂缝问题远超一些大型坝,特别是处在寒冷区域的中小型坝,不利的外界气候条件增加了温控防裂难度。本文在分析寒冷区域中小型碾压混凝土坝温度应力场分布变化规律的基础上,积极探索适用于该地区中小型项目的温控防裂组合措施。通过ANSYS有限元软件仿真分析,利用生死单元技术模拟混凝土分层浇筑施工过程,混凝土温度场计算时主要考虑绝热温升、外界温度、库水温度、浇筑温度的变化及其它温控措施。混凝土应力场计算时首先利用ANSYS的UPFs功能构建混凝土徐变方程,然后使用自定义版ANSYS对应力场长历时仿真计算,计算时主要考虑了温度荷载、混凝土徐变、外掺MgO、水压力、混凝土自重等因素。具体结合寒冷地区某中小型碾压混凝土坝工程实例,对浇筑层表面流水、混凝土外掺MgO和坝体表面保温三方面温控防裂措施展开分析。根据本文仿真结果,得到以下几个结论:浇筑层表面流水可以降低混凝土最高水化热2.3℃左右,有利于降低层间结合面处的温度应力值;外掺MgO可以有效改善基础强约束区及下游面的温度应力状态;表面保温对防止坝体开裂效果明显,但应合理选择保温开始时间。整个计算考虑施工过程多种因素对温度应力的影响,提出几点经济合理的温控防裂建议,为寒冷地区中小型碾压混凝土坝温控防裂提供参考。

李栋[4](2019)在《碾压混凝土拱坝施工期温度控制方法研究》文中研究指明混凝土坝开裂问题一直是困扰坝工界的重要难题,素有“无坝不裂”的说法。裂缝的出现对结构的安全性和耐久性都会产生很大的影响,后期的修复工作往往需要投入更大的人力、物力、财力资源,因此,防止混凝土坝开裂至关重要。导致混凝土坝开裂最主要的原因是混凝土在浇筑后因温度变化产生的温度应力。混凝土是一种脆性材料,其抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右,当温度产生的拉应力大于混凝土抗压强度时,混凝土就会产生裂缝。所以防止混凝土坝开裂最主要的手段是温度控制。在混凝土坝温控方面前人已经做了很长时间的研究,温控措施的应用取得了显着的效果。然而,现有的温控模式还是存在很多不足,包括温度信息采集的不全面;采集到的数据不能及时反馈给施工各方,即不及时;监测数据很多时候需要人工处理,即不真实;人工采集数据存在很多误差,即不准确。本文在现有温控理论基础上,研究了通过信息化手段和网络传输技术,搭建混凝土温度自动采集控制平台,使温控信息能够实现实时自动采集和海量温控数据实时传输。通过实时监测得到的温控信息和预定降温标准自动对比分析,进行实时自动通水降温并对不符合温控要求的信息作出预警。通过实际工程的应用,验证了温度自动采集控制平台在工程中的应用能够有效降低大坝在施工期的开裂风险,提高施工期信息共享化和施工管理水平。

刘珊宏[5](2019)在《基于扩展有限元的拱坝裂缝分析及预警研究》文中指出对于拱坝、重力坝等大体积混凝土结构而言,裂缝是主要的结构病害之一,将在不同程度上影响结构的安全运行。分析裂缝演变规律、评价裂缝稳定性以及监控裂缝运行状态是现代大型水利水电工程运行管理过程中需要解决的主要问题之一。传统有限元裂缝扩展分析易受制于网格的影响而存在许多困难,扩展有限单元法(XFEM)在传统有限元基础上引入加强函数,可在网格不变的情况下模拟变形不连续问题,因此在裂缝扩展分析方面具有较大优势。本文系统研究了扩展有限单元法,并采用ABAQUS软件建立重力拱坝裂缝数值模型,考察拱坝在坝体自重、静水压力、温度荷载等多种不利荷载组合下裂缝扩展影响及变化规律;将数值分析结果与裂缝监测资料相结合,建立拱坝裂缝变形的混合监控模型;基于小概率法,研究确定裂缝开度临界值,以对裂缝扩展进行判断和预警。论文主要研究内容包括:(1)研究了断裂力学与扩展有限元法的基本原理,应用Abaqus软件对两种三维含初始裂缝平板进行算例分析,将得到的应力强度因子数值结果与解析解进行对比,结果表明,两者之间误差较小,裂纹扩展应力变化符合相关断裂理论,证明扩展有限元法求解裂缝断裂问题的有效性。(2)建立含竖向裂缝的混凝土重力拱坝的扩展有限元计算模型,研究拱坝在多种不利荷载组合作用下裂缝扩展规律,结果显示:温降时裂缝会发生扩展,随后趋于稳定,可见温降是导致裂缝发生扩展的主要原因;坝体拱冠梁部位裂缝扩展时裂尖部分出现明显的应力集中现象,以及裂缝扩展时的拉应力值骤降与升高等变化,改变了大坝内部应力分布,对大坝整体受力有较大影响。(3)在统计模型基础上,用扩展有限元法模拟水压及温度分量,进而建立了裂缝开度混合监控模型;基于小概率法,对裂缝开度年极大值进行统计分析,并得到置信度α下的临界开度值;运用置信区间法划分了裂缝扩展的三种级别预警区间,结合所得的裂缝混合监控模型与临界开度值,对裂缝扩展进行预警,以保障大坝安全。

刘茜,张晓飞,张昕,李守义[6](2019)在《基于温度应力仿真的碾压混凝土拱坝诱导缝开裂分析研究》文中研究指明诱导缝作为碾压混凝土拱坝结构防裂措施,能否在坝体温度下降时率先开裂,以消散温度应力,是控制坝体温度裂缝的关键。应用大型有限元分析软件ANSYS,采用薄层实体接缝单元模拟诱导缝,考虑施工期至运行期全过程瞬态温度荷载,通过三维有限元温度应力仿真分析和诱导缝开裂情况分析对全部采用"诱导缝"分缝形式的某碾压混凝土拱坝进行可行性研究。结果表明:坝体高拉应力区设置的诱导缝,在做好缝端处理,消除诱导缝与地基接触部位应力集中的条件下,能够有效地释放坝体应力,保证坝体在温度荷载下的运行安全。仿真分析结果可为该碾压混凝土拱坝的温度控制、裂缝预测及其预防提供参考依据。

杨江超[7](2019)在《超深地铁车站防水设计关键技术研究》文中指出随着我国社会经济的高速发展和城市化水平的不断提高,城市发展和各类资源短缺的矛盾日益突出,城市地下空间的开发利用越来越深入,使城市轨道交通也得到历史性的发展。地铁作为中国城市轨道交通体系中的骨干,是改善城市交通的利器。其中地铁车站是乘客乘降、换乘和候车的场所,是地铁系统规划中最为重要的一个环节。然而,大部分地铁车站修建在地下,尤其是上海等富水软弱地层的地下地铁结构工程,新建地铁线大多与既有线路交汇,被迫继续往下埋深,形成一大批超深地铁车站结构,其结构长期遭受各种复杂因素影响。超深地铁车站集中设置地铁运营和管理系统设备,在建设和运营过程中,一旦发生渗漏,将严重威胁地铁的运营和结构安全。所以,有效的防水技术显得尤为关键。随着地铁的大规模发展建设,地铁车站规模和埋深的不断增加,不合理的诱导缝设置方式更容易使车站结构裂缝数量不断增多,反而会带来越来越多的难以根治的渗漏问题。因此,为解决地铁车站渗漏问题,提高超深地铁车站防水效果,需要对超深地铁车站防水设计关键技术中诱导缝的设置方式进行深入系统的研究。本文采用理论分析和三维有限元数值模拟相结合的研究方法,以上海市轨道交通十四号线在建陆家嘴超深地铁车站和黄陂南路超深地铁车站工程项目为背景,利用有限元分析软件,建立陆家嘴站整体三维数值计算模型,通过裂缝的扩展行为研究诱导缝的设置方式。在此基础上对地铁车站结构进行诱导缝的布置,与未设置诱导缝的模型作对比分析验证诱导缝布置方案的合理性,并通过参数化分析对诱导缝的设置间距进行优化。此外,针对刚度不均匀分布的车站结构的诱导缝设置,结合计算和分析为非常规车站诱导缝的布置提供了一些建议。通过有限元分析软件模拟了黄陂南路超深地铁车站混凝土结构叠合墙温度场和应力场,利用混凝土弹塑性损伤本构模型,验证了诱导缝在混凝土结构中诱导裂缝在指定截面产生的有效性;并通过设置不同诱导缝间距,对如何合理设置诱导缝间距进行对比分析;最后针对诱导缝的防水设计,结合实际工程对比使用效果分析。研究结果表明设置诱导缝可以降低无诱导缝区域的温度应力,提高诱导缝邻近截面的温度应力,引导裂缝在指定截面产生,有效预防混凝土结构无序裂缝产生;在布置超深地铁车站诱导缝时,应沿着地铁车站长轴均匀布置;建议诱导缝间距布置为25m30m,截面削弱深度可取最大裂缝扩展深度0.4m;另外对于不规则超深地铁车站,建议在刚度突变交界处划分一道,共设2道非等间距诱导缝的布置方式;对存在刚度突变区域的特殊结构形式车站,诱导缝不仅需要在刚度突变交界处进行设置,而且应该在各个独立区间进行增设,以减少主体结构的开裂和破坏。本文的研究可为超深地铁车站诱导缝的设置及防水工程应用提供借鉴和参考。

潘元炜[8](2015)在《蓄水期和运行期库盆变形机制及对高拱坝安全的影响》文中认为目前我国高拱坝逐步进入蓄水期和运行期。锦屏一级、溪洛渡等高拱坝的蓄水过程引发了显着的库盆变形,蓄水完成后仍有持续的谷幅收缩,影响高拱坝当前工作性态和长期安全状况。拱坝设计方法中关于库盆变形的影响尚未有系统性的评价标准。本文研究了蓄水初期裂隙岩体变形机制,初步解释了谷幅收缩等库盆变形现象,并提出了基于极限分析思想的高拱坝长期稳定性评价方法。主要工作和创新性成果如下:(1)将变形加固理论拓展到含多裂纹结构体的稳定性分析,采用塑性余能评价整体稳定性,采用不平衡力分析裂纹起裂、贯通、破坏的过程。开展了含预置裂纹试块受压破坏和高拱坝超载破坏的数值研究,并与模型试验结果进行对比,分析了拱坝坝踵开裂以及坝身裂缝扩展的可能性。对比结果验证了该方法在拱坝稳定性和开裂破坏分析中的有效性,为蓄水期和运行期的高拱坝安全评价提供了理论基础。(2)总结了高拱坝蓄水期库盆变形规律和常规有限元计算难以模拟的原因。在弹塑性模型屈服条件中考虑静水压力作用,并应用于锦屏一级拱坝蓄水期库盆变形数值分析。计算结果与监测结果进行对比良好,初步解释了谷幅收缩、库盆沉降等现象。(3)探索了裂隙水压力作用的细观机制。非贯通裂隙中的水压力是自平衡力系,改变了岩体平衡状态,使库盆岩体产生塑性变形。通过多方文献、监测资料和计算结果论证了这一观点。在此基础上,分析了蓄水期库盆变形对锦屏拱坝安全的影响,并提出了岩体强度参数反演的初步思路。(4)针对运行期库盆时效变形作用下的拱坝安全问题,提出边界位移法和变刚度的强度折减法。边界位移法在模型边界解除约束,施加固定位移,模拟库盆长期时效变形;变刚度的强度折减法基于弹塑性模型和流变模型之间的内在联系,具有完备的理论基础。这两种方法分别采用超载法和强度折减法的研究思想,对库盆和高拱坝的长期极限状态进行分析和评价。(5)采用黏弹-塑性流变本构模型,对锦屏一级高拱坝运行期库盆变形及对坝体的影响开展数值研究。基于流变计算结果,应用边界位移法和考虑变刚度的强度折减法对拱坝进行极限分析。结果表明,库盆长期变形在一定范围内对拱坝整体稳定是有利的。

丁建新[9](2014)在《混凝土坝温度裂缝机理及仿真分析方法》文中进行了进一步梳理近年来,我国高混凝土坝建设进入新阶段,相继建设一批300m级的高混凝土坝。高坝建设难度大,技术问题突出。其中坝体混凝土的温度裂缝是关键的技术问题和难题之一。目前尚无成熟的设计方法、技术、规范和经验可供借鉴。进行这一问题的研究,探索高混凝土坝的温度裂缝机理与仿真分析,能为工程的安全提供保证,具有重大的科研价值和经济社会效益。本文针对混凝土坝的温度裂缝问题进行了深入的探讨,开展了混凝土结构的热力学和混凝土材料特性的细观力学研究、结构裂缝的断裂力学分析、高混凝土坝的时空写实仿真分析以及坝体裂缝的稳定性分析,取得的主要成果如下:(1)综述了混凝土坝开裂问题的研究方法,混凝土材料的宏观力学本构、细观损伤与断裂、温度应力场时空写实仿真分析的意义和国内外的研究现状,指出研究中的若干关键科学技术问题,并对本文的主要研究内容进行了介绍。(2)基于含冷却水管的复合单元法思路,前处理网格划分时不必离散冷却水管,考虑水管中冷却水的沿程温度上升以及混凝土的动态浇筑仿真分析,实现了含冷却水管的大体积混凝土结构的温度场动态浇筑仿真与反馈分析。模拟了含冷却水管的混凝土柱体以及含多层弯管的大体积混凝土浇筑块模型的通水冷却效果,并实现了小湾拱坝22#坝段施工期温度场仿真与反馈分析的应用。(3)对混凝土材料进行了细观力学的研究,实现了球形骨料的生成以及投放,提出了含球形骨料的混凝土三维细观数值试件网格生成的单元切割法。并且实现了随机凸多面体骨料的生成,以及混凝土三维细观数值试件等效弹性模量的细观力学分析。利用弹黏塑性损伤理论,对混凝土三维细观数值试件进行了单轴压缩情况下的细观损伤力学研究。最后,进行了混凝土标准立方体试件的全应力应变力学试验,揭示了混凝土试件受载时的力学规律和破坏过程。(4)建立了静态裂缝分析的复合单元法模型,对于含裂缝的结构,定义含裂缝的单元为复合单元,裂缝面将复合单元分成子单元,通过结点上的多套位移分别来插值子单元的位移。该模型的优点是:网格中不必离散模拟裂缝,前处理简单。同时,计算了裂缝尖端的应力强度因子。通过算例验证了复合单元法的结果与有限元及解析解相近,从而表明了复合单元法在静态裂缝分析中的适用性。(5)建立了裂缝动态扩展分析的复合单元法模型,以最大周向应力理论为扩展判据,并计算裂缝尖端的开裂方向,实现裂缝动态扩展的模拟。复合单元法模拟裂缝动态扩展时不需要重新划分网格,具有较大的优势。算例表明了复合单元法在裂缝动态扩展分析中的优越性。(6)研究了混凝土坝的时空特性演化写实仿真分析。首先介绍了温度场、应力应变场、坝基岩体开挖松弛场的时空写实仿真分析方法。然后介绍了实施高混凝土坝写实仿真分析的关键技术。最后在小湾工程应用中,建立了超大规模的三维整体有限元模型,对小湾混凝土拱坝/坝基整体模型的施工期以及运行期的全过程进行了写实仿真分析。研究成果表明:拱坝的温度、变形和应力的仿真计算成果均与监测值接近,仿真计算成果较为真实地反映了拱坝物理力学场的演化规律,在此基础上对坝体和坝基的工作状态进行了分析与评价。(7)采用隐含裂缝单元来模拟坝体的裂缝。首先,从坝体混凝土材料的实际抗裂性能、施工期的温度场仿真、应力应变场仿真等方面分析了坝体裂缝的成因。小湾混凝土拱坝的裂缝主要是由于横缝封拱灌浆之前二冷时,温度下降引起过大的拉应力所致。然后,分析了高水位工况下坝体现有裂缝的工作状态。最后,结合精细子模型同步仿真的方法,对21#和25#坝段进行了子模型的分析。分析成果表明:随着水位的上升,裂缝面逐渐受压,裂缝下尖端应力强度因子有减小的趋势,裂缝整体处于压紧、闭合、稳定状态。最后,总结了本文的主要研究成果,并提出了今后尚待深入研究的若干问题。

杨海娇[10](2014)在《碾压混凝土拱坝温控仿真研究》文中进行了进一步梳理随着碾压混凝土筑坝技术的迅速发展,国内外兴起了各类碾压混凝土拱坝的建设,但随之出现了大坝在运行后的坝体开裂问题。碾压混凝土拱坝的裂缝大多数是由于温度应力引起,因此,如何在施工过程中通过温度控制措施防止裂缝成为了碾压混凝土拱坝发展的重要课题。碾压混凝土拱坝的温度应力和温控措施都有自己的特点,与常态混凝土相比碾压混凝土在材料参数和施工方法上有较大的区别,加之拱坝不同于重力坝,不能解除其在坝轴线方向坝体温度变形所受到的约束,坝内将产生较大的温度应力。本文以ANSYS有限元软件为平台,综合考虑拱坝施工过程及外界因素的影响,对碾压混凝土拱坝的几种温控措施进行仿真研究,主要成果如下:(1)以某碾压混凝土双曲拱坝为依托工程,计算过程中考虑外界气温、水温、混凝土水化热及夏季停工度汛等多种因素,运用有限元数值分析法研究碾压混凝土拱坝从开始浇筑到蓄水运行的整个过程中的温度场;综合考虑施工过程中坝体自重、混凝土弹模和蓄水过程中水压力的变化,模拟大坝浇筑施工运行全过程,得到温度场主要影响下应力场的发展过程。(2)依据碾压混凝土拱坝温度及应力控制标准,分析大坝在无温控措施下出现的问题,讨论大坝可能出现裂缝的位置及原因。研究表明:未采取温控措施时,坝体内部温度较高,在整个施工期最高温度都超过28℃,而外表面受外界因素的影响温度较低,内外温差超过控制标准;分期施工形成的新老混凝土结合面附近因间歇时间长且过水而产生较大的上下层温差;大坝出现较大拉应力的位置在中上部拱端处,因自重作用和两侧基岩的约束使两坝肩受拉,尤其在分期施工的结合面附近出现施工过程中最大的拉应力1.7MPa;坝体出现较大压应力且长期受压的位置在靠近底层基岩的拱两端,但最大压应力值小于容许压应力。(3)针对上述问题制定相应的温控措施,按不同影响因素拟定方案进行仿真分析,对比研究温度随时间的变化规律和温控效果,总结各措施温控特点,找到最佳温控方案。结果表明:采取上下游面保温措施可使坝体表面温度升高13℃左右,可有效减小内外温差,降低表面裂缝发生的几率;对分期施工形成的新老混凝土结合面上采用聚乙烯泡沫塑料板进行保温隔热,可有效降低上下层温差;采取坝内水管冷却措施后,坝体各部位最高温度降低510℃,有效地控制了温度,有利于减小内外温差及温度应力;最直接有效的温控方法是降低混凝土浇筑温度,每降低2℃,可使坝内最高温度降低0.20.9℃。(4)综合上述四种温控措施的最佳方案进行仿真计算,得到坝体温度、应力分布规律,结果显示坝体最高温度降低了11℃,最大拉应力降低了0.47MPa,Mises等效应力分布均匀,平均降低0.2MPa,组合温控措施使各种温差及应力均控制在标准范围之内。对比各措施温控效果,组合温控措施最大拉应力在各时段平均降低22.27%,水管冷却措施在各时段效果都很显着,表面保温措施在停工度汛期间效果最佳。

二、混凝土拱坝温度裂缝及其扩展稳定性分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、混凝土拱坝温度裂缝及其扩展稳定性分析(论文提纲范文)

(1)某拱坝施工期、运行期有限元仿真分析及安全性评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 混凝土拱坝特点
    1.2 混凝土坝研究现状
        1.2.1 拱坝研究现状
        1.2.2 混凝土拱坝温控仿真研究现状
    1.3 拱坝背景
        1.3.1 裂缝分布情况
        1.3.2 裂缝处理措施
    1.4 论文研究主要内容
第二章 某拱坝工程概况
    2.1 自然条件
    2.2 工程概况
    2.3 拱坝设计资料
    2.4 施工过程
第三章 拱坝温度场及应力应变场仿真分析方法
    3.1 假设条件及有限元模型
    3.2 温度场的有限单元法
        3.2.1 热传导方程
        3.2.2 水泥水化热与混凝土绝热温升
        3.2.3 气温与库水温度
        3.2.4 水管冷却问题的等效计算原理
    3.3 应力应变场的静力有限单元法
        3.3.1 有限元分析基本原理
        3.3.2 混凝土徐变分析
    3.4 总体思路
第四章 拱坝温度场仿真分析
    4.1 特征剖面和特征时间的选取
    4.2 温度场计算结果
        4.2.1 温度场平切面云图
        4.2.2 拱冠梁温度场横剖面云图
        4.2.3 上下游立面温度场云图
        4.2.4 特征点温度-时间曲线
    4.3 结果分析
第五章 拱坝应力应变仿真分析
    5.1 拱坝整体变形
        5.1.1 平切面位移
        5.1.2 拱冠梁横剖面位移
        5.1.3 上下游立面位移云图
    5.2 拱坝整体应力
        5.2.1 平切面应力云图
        5.2.2 拱冠梁横剖面应力云图
        5.2.3 上下游立面应力云图
    5.3 裂缝状态
    5.4 结果分析
第六章 裂缝及拱坝安全性评价
    6.1 分析方法及工况
    6.2 坝体裂缝不经过处理
        6.2.1 变形分析
        6.2.2 屈服分析
    6.3 假设坝体未开裂
        6.3.1 变形分析
        6.3.2 屈服分析
    6.4 三种情况对比
第七章 结语
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(2)诱导缝等效强度试验及碾压混凝土拱坝分缝设计研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 碾压混凝土拱坝温度裂缝及控制措施
        1.2.1 温度裂缝的产生及危害
        1.2.2 温控防裂的意义及技术措施
    1.3 碾压混凝土拱坝研究现状
        1.3.1 温度场及徐变应力场仿真分析研究现状
        1.3.2 国内外部分已建RCC拱坝诱导缝设置情况
        1.3.3 诱导缝等效强度理论及数值模拟研究现状
        1.3.4 诱导缝等效强度研究存在的问题
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 技术路线
2 大体积混凝土温度场和应力场计算原理
    2.1 热传导理论
        2.1.1 热传导方程
        2.1.2 热传导方程的定解条件
    2.2 温度场有限元计算原理
        2.2.1 稳定温度场有限元计算原理
        2.2.2 非稳定温度场有限元计算原理
    2.3 温度应力场有限元计算原理
    2.4 碾压混凝土拱坝诱导缝工作原理及数值模拟
        2.4.1 诱导缝结构形式
        2.4.2 诱导缝等效强度模型
        2.4.3 基于薄层接缝单元的诱导缝模拟
3 碾压混凝土诱导缝等效强度试验研究
    3.1 引言
    3.2 试验方案及试件制作
        3.2.1 试验方案设计
        3.2.2 原材料及配合比设计
        3.2.3 试件的制作与养护
    3.3 试验装置及测量方法
        3.3.1 加载装置及数据采集系统
        3.3.2 试验数据采集项目及操作步骤
    3.4 试验现象及分析
    3.5 试验结果分析
        3.5.1 非穿透型矩形诱导缝等效强度
        3.5.2 非穿透型椭圆形诱导缝等效强度
        3.5.3 椭圆简化模型可靠性验证
    3.6 本章小结
4 土溪口碾压混凝土拱坝分缝设计研究
    4.1 引言
    4.2 工程概况
    4.3 基本资料及计算参数
        4.3.1 气象资料
        4.3.2 混凝土及基岩材料参数
        4.3.3 施工资料
        4.3.4 蓄水资料
    4.4 未设置诱导缝的坝体工作性态分析
        4.4.1 计算模型及边界条件
        4.4.2 计算说明
        4.4.3 温度场及应力场仿真成果分析
    4.5 诱导缝分缝布置
    4.6 诱导缝结构设计
    4.7 设置诱导缝的坝体工作性态分析
        4.7.1 计算模型及边界条件
        4.7.2 计算说明
        4.7.3 计算工况
        4.7.4 温度应力控制标准
        4.7.5 准稳定温度场仿真成果分析
        4.7.6 非稳定温度场仿真成果分析
        4.7.7 应力场仿真成果分析
    4.8 诱导缝开裂情况分析
    4.9 诱导缝对坝体应力的影响分析
    4.10 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(3)寒冷地区中小型碾压混凝土重力坝温控防裂措施研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 碾压混凝土坝温控特点与裂缝问题
        1.1.2 中小型碾压混凝土坝温控研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 碾压混凝土坝温度应力研究现状
        1.2.2 寒冷地区温控防裂特点
        1.2.3 碾压混凝土坝的温控措施
    1.3 本文研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 混凝土温度场基本理论
    2.1 混凝土热传导基本理论
        2.1.1 热传导方程
        2.1.2 温度场的几个概念
        2.1.3 热传导边值条件
    2.2 温度场有限元理论
        2.2.1 稳定温度场的有限单元法
        2.2.2 非稳定温度场有限单元法
    2.3 水泥水化热与混凝土绝热温升
        2.3.1 水泥水化热
        2.3.2 混凝土绝热温升
    2.4 本章小结
3 混凝土徐变应力基本理论
    3.1 混凝土温度应力类型
    3.2 混凝土的变形
    3.3 混凝土徐变理论
        3.3.1 混凝土徐变特征描述
        3.3.2 混凝土徐变计算方法
        3.3.3 混凝土温度徐变应力场有限元计算
    3.4 本章小结
4 基于ANSYS混凝土温度徐变应力二次开发
    4.1 ANSYS简介
    4.2 ANSYS热—结构耦合分析
        4.2.1 ANSYS热分析
        4.2.2 ANSYS热耦合分析
        4.2.3 ANSYS热应力分析步骤
    4.3 ANSYS二次开发过程
        4.3.1 APDL程序化语言设计
        4.3.2 用户可编程特性(UPFs)
        4.3.3 UPFs用户子程序
    4.4 仿真分析过程中的关键问题
    4.5 程序设计流程图
    4.6 本章小结
5 寒冷地区碾压混凝土坝温控措施研究
    5.1 工程概况
    5.2 基本资料
        5.2.1 气温和水温
        5.2.2 材料的热力学参数
        5.2.3 碾压混凝土温度应力控制标准
    5.3 计算模型及温控方案
    5.4 碾压混凝土坝温度应力仿真分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(4)碾压混凝土拱坝施工期温度控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 混凝土拱坝温度裂缝的成因和类型
        1.2.1 大坝温度裂缝的成因
        1.2.2 大坝温度裂缝的类型
    1.3 混凝土坝温度控制的发展
    1.4 课题来源及技术路线
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文结构安排
2 传统温控方法及措施
    2.1 混凝土温度应力的发展过程
    2.2 碾压混凝土拱坝温度应力的类型和特点
        2.2.1 温度应力的类型
        2.2.2 碾压混凝土拱坝温度应力的特点
    2.3 混凝土浇筑温度和水化热温升
    2.4 混凝土温控措施
3 温控信息采集与传输
    3.1 温控标准
        3.1.1 基础温差和上下层温差的控制
        3.1.2 理想温度过程线的控制类型
        3.1.3 理想温度过程线的获取方法
    3.2 温度计及采集分控站布置
        3.2.1 温度传感器选型
        3.2.2 数字温度传感器
        3.2.3 温度传感器及传感器组的埋设方案
        3.2.4 采集分控站
    3.3 冷却水管布置
    3.4 温控信息的实时采集
    3.5 温控信息实时传输
        3.5.1 分控站传输方案设计
        3.5.2 温控数据自动传输
    3.6 本章小结
4 温控系统组成及功能
    4.1 温度系统控制方法
    4.2 温控基本理论和流程
    4.3 系统主要功能模块
        4.3.1 混凝土通水冷却参数预测模型
        4.3.2 混凝土开裂风险预警模型
    4.4 系统软件控制平台
    4.5 本章小结
5 实际工程应用
    5.1 工程概况
    5.2 温控系统应用
        5.2.1 运行监控
        5.2.2 信息录入
        5.2.3 信息查询
        5.2.4 通水模块
        5.2.5 报警管理
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的论文
致谢
参考文献

(5)基于扩展有限元的拱坝裂缝分析及预警研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与水平
        1.2.1 国内外混凝土裂缝数值分析方法研究现状及分析
        1.2.2 扩展有限元法求解裂纹问题国内外研究现状
        1.2.3 裂缝稳定性与监控分析及扩展预警研究现状
    1.3 主要研究内容及研究路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究技术路线
第二章 扩展有限元计算方法及经典算例分析
    2.1 断裂力学基本理论
        2.1.1 裂纹基本型式
        2.1.2 二维线弹性断裂力学
        2.1.3 断裂判据
        2.1.4 相互作用积分
    2.2 扩展有限元的基本原理
        2.2.1 单位分解法
        2.2.2 水平集方法
        2.2.3 扩展有限单元法基本格式
    2.3 基于XFEM的裂纹经典算例分析
        2.3.1 Ⅰ型裂纹的应力强度因子计算
        2.3.2 含初始裂缝的三维平板裂缝扩展分析
    2.4 本章小结
第三章 基于XFEM的拱坝裂缝数值模拟和分析
    3.1 工程概况
    3.2 计算模型的建立及计算方法
        3.2.1 含初始裂纹的重力拱坝模型
        3.2.2 混凝土断裂模型的选择
        3.2.3 计算方法
    3.3 材料参数及荷载计算工况
        3.3.1 材料参数
        3.3.2 主要荷载
        3.3.3 计算工况
    3.4 计算结果及分析
        3.4.1 坝体无裂缝
        3.4.2 坝体仅受上游静水压力作用
        3.4.3 坝体自重与上游静水压力作用
        3.4.4 不利荷载工况作用
    3.5 本章小结
第四章 基于实测资料的裂缝稳定性分析和预警
    4.1 基于XFEM的裂缝混合监控模型建模分析
        4.1.1 水压分量
        4.1.2 温度分量
        4.1.3 时效分量
        4.1.4 工程应用
    4.2 裂缝稳定性判据研究
        4.2.1 基于实测资料的裂缝稳定性判据研究
        4.2.2 临界裂缝开度值的确定
        4.2.3 工程应用
    4.3 裂缝扩展预警模型研究
        4.3.1 裂缝扩展预警的监控指标
        4.3.2 裂缝开度预警区间的拟定
        4.3.3 裂缝扩展预警模型
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 (攻读学位期间所发表的学术论文)

(6)基于温度应力仿真的碾压混凝土拱坝诱导缝开裂分析研究(论文提纲范文)

1 研究背景
2 计算原理
    2.1 温度场计算原理
    2.2 温度应力场计算原理
3 基于薄层接缝单元的诱导缝的模拟
    3.1 薄层接缝单元
    3.2 诱导缝的模拟
    3.3 诱导缝开裂判别准则
4 工程算例
    4.1 基本资料
        4.1.1 工程概况
        4.1.2 混凝土及基岩的材料参数
    4.2 有限元计算模型
    4.3 温度应力控制标准
    4.4 计算工况
    4.5 计算成果分析
        4.5.1 温度场计算成果分析
        4.5.2 应力场计算成果分析
        4.5.3 诱导缝开裂分析
        4.5.4 诱导缝对坝体应力的影响
5 结论

(7)超深地铁车站防水设计关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 诱导缝国内外研究综述
        1.2.2 诱导缝数值模拟研究综述
    1.3 既有研究的不足及本文的主要研究内容
        1.3.1 既有研究的不足
        1.3.2 本文的主要研究内容
第二章 超深地铁车站结构有限元计算原理
    2.1 温度场有限元分析
        2.1.1 热传导方程
        2.1.2 初始条件与边界条件
        2.1.3 混凝土水化热
        2.1.4 瞬态温度场
    2.2 热应力有限元分析
        2.2.1 热应力分析
        2.2.2 热应力模拟
        2.2.3 热应力计算
    2.3 混凝土塑性损伤模型
        2.3.1 混凝土弥散裂缝模型
        2.3.2 混凝土材料本构关系模型
        2.3.3 本构关系
        2.3.4 混凝土损伤
        2.3.5 混凝土损伤模型参数
    2.4 本章小结
第三章 超深地铁车站整体数值分析
    3.1 引言
    3.2 超深地铁车站的数值仿真模型建立
        3.2.1 工程概况
        3.2.2 几何模型建立
        3.2.3 材料参数定义
        3.2.4 网格划分
        3.2.5 计算模块、边界条件及初始条件
        3.2.6 计算参数设置
    3.3 地铁车站诱导缝的数值仿真模型计算及分析
        3.3.1 未诱导缝时的地铁车站数值仿真
        3.3.2 设诱导缝时的地铁车站数值仿真
        3.3.3 均匀长条形车站诱导缝间距的影响性分析
        3.3.4 特殊结构形式的地铁车站诱导缝设置的分析
    3.4 本章小结
第四章 超深地铁车站叠合墙数值分析
    4.1 工程概况
    4.2 地铁车站有限元模型建立
        4.2.1 基础模型建立
        4.2.2 设置诱导缝模型建立
    4.3 地铁车站混凝土结构分析
        4.3.1 地铁车站混凝土结构温度场分析
        4.3.2 地铁车站混凝土结构应力场分析
    4.4 诱导缝间距优化设计与分析
    4.5 本章小结
第五章 诱导缝的防水技术研究
    5.1 地铁车站诱导缝的应用分析
        5.1.1 工程概况
        5.1.2 结构防水
        5.1.3 诱导缝构造
        5.1.4 诱导缝设置技术要点
    5.2 地铁车站诱导缝的效果分析
    5.3 本章小结
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(8)蓄水期和运行期库盆变形机制及对高拱坝安全的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 工程背景与研究意义
    1.2 蓄水期和运行期库盆变形研究综述
        1.2.1 蓄水期库盆变形研究
        1.2.2 运行期库盆变形研究
    1.3 高拱坝稳定性研究综述
        1.3.1 数值分析方法
        1.3.2 地质力学模型试验方法
        1.3.3 变形加固理论
        1.3.4 高拱坝长期稳定性研究
    1.4 高拱坝开裂研究综述
        1.4.1 开裂判别准则
        1.4.2 三维开裂数值分析方法
        1.4.3 地质力学模型试验方法
    1.5 本文的研究思路、主要工作和创新点
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 主要工作
        1.5.3 创新点
第2章 高拱坝稳定和破坏分析方法
    2.1 本章引言
    2.2 基于变形加固理论的开裂分析方法
        2.2.1 变形加固理论
        2.2.2 不平衡力的意义
        2.2.3 开裂判别准则
        2.2.4 有限元实现
    2.3 含预置裂纹的试块试验
        2.3.1 试块制备与数值模型
        2.3.2 试块开裂破坏过程
        2.3.3 数值分析结果
    2.4 高拱坝开裂分析
        2.4.1 白鹤滩拱坝开裂分析
        2.4.2 杨房沟拱坝开裂分析
        2.4.3 小湾拱坝开裂分析
    2.5 本章小结
第3章 锦屏一级拱坝蓄水期库盆变形分析
    3.1 本章引言
    3.2 蓄水期库盆变形现象
    3.3 裂隙水压力作用分析
        3.3.1 连续介质中的水压力作用
        3.3.2 塑性转移应力解析解
        3.3.3 有限元程序实现
    3.4 蓄水期库盆变形数值分析
        3.4.1 工程概况和数值模型
        3.4.2 反演参数
        3.4.3 蓄水过程计算工况
        3.4.4 第三蓄水阶段分析
        3.4.5 第四蓄水阶段分析
    3.5 其他工程类比分析
        3.5.1 溪洛渡拱坝
        3.5.2 李家峡拱坝
    3.6 本章结论
第4章 蓄水期库盆变形机制及影响分析
    4.1 本章引言
    4.2 裂隙岩体变形的细观机制
        4.2.1 非贯通裂隙的水压力作用
        4.2.2 裂隙水压力系数
    4.3 蓄水期库盆变形对拱坝的影响
        4.3.1 坝体位移分析
        4.3.2 坝体应力分析
        4.3.3 塑性区分布分析
        4.3.4 不平衡力分析
    4.4 参数反演方法研究
        4.4.1 变形参数反演
        4.4.2 强度参数反演
    4.5 本章小结
第5章 运行期库盆变形分析方法
    5.1 本章引言
    5.2 黏弹-塑性流变本构模型
    5.3 边界位移法
    5.4 考虑变刚度的强度折减法
        5.4.1 强度折减法的合理性
        5.4.2 变刚度的强度折减法
        5.4.3 数值算例
    5.5 本章小结
第6章 锦屏一级拱坝运行期安全研究
    6.1 本章引言
    6.2 基于流变模型的运行期安全分析
        6.2.1 模型选取与参数辨识
        6.2.2 运行期库盆变形分析
        6.2.3 运行期拱坝安全性分析
    6.3 基于边界位移法的运行期安全分析
        6.3.1 库盆流变位移场拟合
        6.3.2 运行期拱坝安全性分析
    6.4 基于变刚度的强度折减法的运行期安全分析
        6.4.1 库盆流变位移场拟合
        6.4.2 运行期拱坝安全性分析
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要成果与结论
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

(9)混凝土坝温度裂缝机理及仿真分析方法(论文提纲范文)

创新点
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国内外对于开裂问题的研究
        1.2.2 混凝土的本构与细观断裂分析
        1.2.3 混凝土坝整体全过程时空写实仿真研究进展
    1.3 主要存在的科学问题
    1.4 本文的主要研究内容及方法
第2章 含水管温度场仿真与反馈分析的复合单元法
    2.1 温度场复合单元法的基本原理
        2.1.1 三维非稳定温度场的热传导方程
        2.1.2 复合单元法模型
    2.2 关键技术
        2.2.1 复合元前处理
        2.2.2 复合元数值积分
        2.2.3 水管沿程温升
        2.2.4 水管施工动态仿真
        2.2.5 参数反演分析
        2.2.6 温度场振荡的处理
    2.3 算例分析
        2.3.1 混凝土柱体的水管冷却
        2.3.2 多层弯管大体积混凝土模型
        2.3.3 小湾工程应用
    2.4 本章小结
第3章 混凝土材料特性的细观力学研究
    3.1 球形骨料生成及投放
        3.1.1 球形骨料生成方法
        3.1.2 骨料生成模型图
    3.2 球形骨料模型网格生成的单元切割法
    3.3 随机凸多面体骨料的生成
    3.4 等效弹性模量的细观力学分析
        3.4.1 Voigt和Reuss方法
        3.4.2 Hirsch方法
        3.4.3 广义自洽法
        3.4.4 Mori-Tanaka方法
        3.4.5 数值方法
        3.4.6 算例分析
    3.5 材料非均匀性
    3.6 细观损伤
        3.6.1 基本概念
        3.6.2 损伤变量的选取
        3.6.3 弹黏塑性损伤本构模型
        3.6.4 技术路线及算法流程图
        3.6.5 算例分析
    3.7 混凝土试件力学试验
        3.7.1 试验过程
        3.7.2 试验成果
    3.8 本章小结
第4章 静态裂缝分析的复合单元法
    4.1 线弹性断裂力学的基本概念
        4.1.1 三种基本的断裂类型
        4.1.2 裂缝尖端的奇异性
    4.2 复合单元法的基本原理
        4.2.1 基本概念
        4.2.2 位移模式
        4.2.3 坐标系及其变换
        4.2.4 本构方程
        4.2.5 平衡方程
    4.3 应力强度因子的计算
        4.3.1 外推法
        4.3.2 虚拟裂缝闭合法
    4.4 算例分析
        4.4.1 倾斜裂缝远端受拉平板
        4.4.2 椭圆形裂缝
        4.4.3 混凝土块温度应力及表面裂缝
    4.5 本章小结
第5章 裂缝扩展分析的复合单元法
    5.1 基本理论
        5.1.1 最大周向应力理论
        5.1.2 复合元裂缝扩展方法
    5.2 技术路线及算法流程图
    5.3 算例分析
        5.3.1 复合型裂缝扩展
        5.3.2 单边斜裂缝扩展
    5.4 本章小结
第6章 混凝土坝时空特性演化
    6.1 温度场时空分析方法
        6.1.1 热传导方程
        6.1.2 不稳定温度场的有限元计算
        6.1.3 初始条件及边界条件
        6.1.4 气温与库水温度
        6.1.5 水管冷却问题的计算原理
    6.2 坝体应力应变场时空分析方法
    6.3 坝基开挖松弛时空分析方法
    6.4 动态仿真与反馈分析方法
    6.5 技术路线
    6.6 关键技术
        6.6.1 浇筑仿真
        6.6.2 数据传递
        6.6.3 方程求解
        6.6.4 后处理结果显示
    6.7 算例分析
        6.7.1 工程概况
        6.7.2 计算依据
        6.7.3 成果分析
    6.8 本章小结
第7章 混凝土坝裂缝稳定性分析
    7.1 裂缝参数取值
    7.2 裂缝单元模型
        7.2.1 混凝土块的本构关系
        7.2.2 裂缝的本构关系
        7.2.3 单元的本构关系
        7.2.4 裂缝开合迭代
    7.3 裂缝成因分析
        7.3.1 混凝土实际抗裂性能
        7.3.2 施工期温度场仿真分析
        7.3.3 施工期应力场仿真分析
    7.4 裂缝状态及稳定性分析
        7.4.1 现有裂缝状态分析
        7.4.2 裂缝稳定性分析
    7.5 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
攻读博士期间发表或待刊的论文
攻读博士期间参与的主要科研项目
致谢

(10)碾压混凝土拱坝温控仿真研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 碾压混凝土拱坝发展概况
        1.1.2 碾压混凝土拱坝温度应力的特点
        1.1.3 碾压混凝土拱坝产生裂缝的类型和成因
        1.1.4 碾压混凝土拱坝温控、防裂措施概述
    1.2 研究现状及意义
        1.2.1 混凝土坝仿真研究现状
        1.2.2 碾压混凝土拱坝温控研究现状及意义
    1.3 本文研究内容
第二章 仿真分析理论
    2.1 温度场计算原理
        2.1.1 热传导方程
        2.1.2 考虑水管冷却的等效热传导方程
        2.1.3 初始条件
        2.1.4 边界条件
        2.1.5 表面保温
        2.1.6 有限元求解方法
    2.2 温度影响下应力场计算有限元法
    2.3 混凝土温度及应力控制标准
        2.3.1 温度控制标准
        2.3.2 应力控制标准
第三章 碾压混凝土拱坝温度、应力场仿真分析
    3.1 工程背景及计算资料
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 坝体体形参数
        3.1.3 计算模型
        3.1.4 计算参数
    3.2 稳定温度场仿真分析
    3.3 非稳定温度场仿真分析
        3.3.1 温度场分布云图
        3.3.2 坝体最高温度
        3.3.3 温度时间历程曲线
    3.4 应力场仿真分析
        3.4.1 第一主应力云图
        3.4.2 最大第一主应力和最小第三主应力
    3.5 无措施下出现的问题
        3.5.1 内外温差较大
        3.5.2 上下层温差和新老混凝土结合面上的应力
        3.5.3 基础温差和基岩约束引起的应力
        3.5.4 最大拉应力
第四章 碾压混凝土拱坝温控仿真分析
    4.1 上下游面保温
        4.1.1 方案拟定
        4.1.2 结果分析
    4.2 仓面保温
        4.2.1 方案拟定
        4.2.2 结果分析
    4.3 坝内水管冷却
        4.3.1 方案拟定
        4.3.2 结果分析
    4.4 降低混凝土浇筑温度
        4.4.1 方案拟定
        4.4.2 结果分析
    4.5 组合温控措施
        4.5.1 非稳定温度场结果
        4.5.2 应力场结果
    4.6 各措施温控效果分析
    4.7 其他温控措施
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

四、混凝土拱坝温度裂缝及其扩展稳定性分析(论文参考文献)

  • [1]某拱坝施工期、运行期有限元仿真分析及安全性评价[D]. 陈俊宇. 西京学院, 2020(05)
  • [2]诱导缝等效强度试验及碾压混凝土拱坝分缝设计研究[D]. 刘茜. 西安理工大学, 2019(08)
  • [3]寒冷地区中小型碾压混凝土重力坝温控防裂措施研究[D]. 朱兆聪. 大连理工大学, 2019(02)
  • [4]碾压混凝土拱坝施工期温度控制方法研究[D]. 李栋. 华北水利水电大学, 2019(12)
  • [5]基于扩展有限元的拱坝裂缝分析及预警研究[D]. 刘珊宏. 长沙理工大学, 2019(06)
  • [6]基于温度应力仿真的碾压混凝土拱坝诱导缝开裂分析研究[J]. 刘茜,张晓飞,张昕,李守义. 水资源与水工程学报, 2019(01)
  • [7]超深地铁车站防水设计关键技术研究[D]. 杨江超. 上海交通大学, 2019(06)
  • [8]蓄水期和运行期库盆变形机制及对高拱坝安全的影响[D]. 潘元炜. 清华大学, 2015(07)
  • [9]混凝土坝温度裂缝机理及仿真分析方法[D]. 丁建新. 武汉大学, 2014(07)
  • [10]碾压混凝土拱坝温控仿真研究[D]. 杨海娇. 西北农林科技大学, 2014(03)

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混凝土拱坝温度裂缝及其膨胀稳定性分析
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