碾壓混凝土拱壩誘導(dǎo)縫布置形式研究.pdf

1、碾壓混凝土筑壩的諸多優(yōu)點(diǎn),使得它在近幾十年的筑壩實(shí)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(yīng)力狀態(tài)的復(fù)雜性和碾壓混凝土材料的不均勻性,壩體在溫度應(yīng)力作用下開裂時(shí),很難確定究竟哪個(gè)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(shè)置了誘導(dǎo)縫來控制壩體的開裂。本文分析了由溫度應(yīng)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(yīng)力的多種措施及各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,闡述了誘導(dǎo)縫這一措施的優(yōu)勢(shì)

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

3、誘導(dǎo)縫布置形式,為工程設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。通過計(jì)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(dǎo)縫不抗拉使拱壩的拉應(yīng)力得到部分釋放。計(jì)算結(jié)果表明設(shè)置誘導(dǎo)縫對(duì)壩體誘導(dǎo)縫附近應(yīng)力影響較大,對(duì)壩體其他位置應(yīng)力狀態(tài)影響較小。在壩體頂部兩端和底部兩端拉應(yīng)力比較大的區(qū)域設(shè)置誘導(dǎo)縫,便可有效消除該區(qū)域的拉應(yīng)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(duì)誘導(dǎo)縫釋放壩體應(yīng)力的程