三峽工程右岸地下廠房引水洞襯砌混凝土軸向裂縫成因分析.pdf

1、長(zhǎng)江三峽水利樞紐地下電站位于長(zhǎng)江右岸,其廠房引水洞為有壓洞,按"一機(jī)一洞"平行布置.在澆筑過(guò)程中,陸續(xù)在各洞體襯砌的腰部附近及底部發(fā)現(xiàn)順?biāo)飨蛞?guī)律性很強(qiáng)的軸向裂縫,特別是3＃、4＃洞的情況更為嚴(yán)重.因此,有必要探討裂縫產(chǎn)生的原因.因3＃、4＃洞澆筑過(guò)程中未埋設(shè)觀測(cè)儀器,所以該文對(duì)1＃洞進(jìn)行了仿真分析,從而為其它洞室裂縫的預(yù)防和已有裂縫的處理提供理論依據(jù).由于該工程混凝土材料各項(xiàng)物性參數(shù)即無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)又無(wú)量測(cè)數(shù)據(jù),所以,該文首先結(jié)合實(shí)際測(cè)量

2、資料對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化反演.在此方法中,主要是誤差函數(shù)的建立和優(yōu)化方法的選擇.在參數(shù)優(yōu)化反演中,著重推導(dǎo)和分析了最小二乘反演方法,針對(duì)該工程實(shí)際情況,對(duì)其進(jìn)行考慮時(shí)間效應(yīng)和無(wú)量綱化的改進(jìn).然后編制相應(yīng)的程序,進(jìn)一步通過(guò)算例對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證,同時(shí)對(duì)反演中各問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析,亦系統(tǒng)的介紹了變尺度優(yōu)化方法.結(jié)合引水洞的溫度和應(yīng)變實(shí)測(cè)資料,利用考慮時(shí)間效應(yīng)、無(wú)量綱化的最小二乘誤差函數(shù),采用梯度優(yōu)化方法中變尺度方法對(duì)其熱、力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了確

3、定性反演.針對(duì)該工程引水洞襯砌內(nèi)布置有冷卻水管,對(duì)絕熱溫升模型在通水前后采用了不同的表達(dá)式,并分別對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化反演分析.應(yīng)用三維非線性有限元方法,從仿真分析的角度可以比較真實(shí)地反映混凝土的實(shí)際變形、溫度和應(yīng)力分布規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,來(lái)分析襯砌混凝土的裂縫成因.對(duì)可能導(dǎo)致裂縫的幾種工況,該文應(yīng)用三維和二維非線性有限元分別對(duì)其進(jìn)行不穩(wěn)定溫度場(chǎng)和徐變應(yīng)力場(chǎng)的仿真分析.通過(guò)分析得出了導(dǎo)致裂縫的幾種可能原因依次為:混凝土的圍巖變形、自生體積變形、