基于非线性断裂力学模型的混凝土坝闸墩裂缝成因分析

来源 :武汉大学学报(工学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gx2784500
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水工混凝土结构开裂是坝工领域最常见的问题.为研究某拱坝工程中孔闸墩常态混凝土开裂原因,采用基于非线性断裂力学的混凝土三维弥散裂缝模型,结合现场裂缝情况,通过三维有限单元法对可能开裂的不同工况进行了仿真计算,分析了闸墩混凝土施工运行期的温度场、应力场的时空变化规律.仿真计算结果表明,基于非线性断裂力学的混凝土三维弥散裂缝模型能有效模拟大体积混凝土结构的开裂现象,大坝正式蓄水发电第1年所遭遇的大寒潮是大坝中孔闸墩混凝土开裂的主要原因.研究结果对后续研究中孔裂缝对工程安全的影响、制定裂缝处理方案具有重要参考意义,同时可为同类型工程制定温控防裂措施提供一定的参考.
其他文献
乌东德水电站在施工期间,其左岸尾水边坡曾出现过较大变形,为保证水电站的长期正常运行,分析了该期间乌东德水电站边坡岩体变形、锚杆应力、锚索锚固力、表面变形的变化特性,分析了发生变形的主要部位和深度范围,评价了边坡稳定状况,阐释了监测成果与边坡开挖支护的相关性,揭示了边坡发生较大变形的最主要原因.结果表明,变形主要发生在f1断层上盘即向山内侧方向至尾水洞与泄洪洞边坡交界处、高程796~910 m边坡范围内.变形区变形深度一般在10~20m范围内.边坡的变形与边坡下挖和尾水出口段开挖密切相关.边坡开挖后的卸荷回
针对民用建筑再生利用的项目特点和现实条件,在文献综述和项目调研的基础上,建立了包括结构安全、技术可行、经济合理、环境协调、功能完善和绿色节能6大维度的民用建筑再生利用方案决策指标体系.采用三角模糊数等方法对指标进行赋值与量化.其次,考虑指标赋权的人为主观影响,采用改进熵权法确定指标权重,使权重确定更加科学.依据加权广义马氏距离改进TOPSIS法建立了民用建筑再生利用方案决策模型,解决了指标间重要性差异、指标间相关性以及协方差矩阵不可逆的问题.最后,将模型应用于西安某高校学生宿舍楼再生利用项目中,验证了所建
为了分析汽车荷载作用对开启桥桥面铺装的应力响应情况,利用有限元软件建立开启桥桥面铺装体系仿真模型,通过对开启桥的整体静力分析确定铺装结构的不利荷位区域,在铺装不利荷位处进行车辆静载以及车辆移动恒载的加载模拟,探究开启桥铺装层在车载作用下的应力响应变化规律.研究表明,开启桥横向最不利荷位为桥梁跨中位置;沿纵桥向加载,两种车载作用下铺装结构层间最大剪应力、铺装结构最大拉应力以及铺装与钢板之间竖向位移均表现为先增大后减小的趋势,且在横隔板跨中位置达到峰值.
为定量评价地铁站点火灾风险状态,基于系统理论的致因分析方法(causal analysis based on systems theory,CAST)阐述了地铁站点火灾的发生机理,并描述了风险事件之间的因果连锁关系.通过构建模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)对安全风险传播过程进行图示描述,结合云模型与数据挖掘算法对一般FPN进行扩展改进,实现了对风险特征灰云的确定与特征关系的挖掘,并通过正反向推理实现了风险传播路径的演绎与风险的识别排查.最后结合实例数据对模型进行推理演绎,验证了评
深埋隧道穿越富水破碎带时,常发生涌水坍塌灾害,延误工期,增加投入,严重时发生人身伤害,因此需采取预先全断面注浆的加固措施.针对这一问题,按平面应变分析,假定注浆加固圈与隧道衬砌径向完全接触,建立理论计算模型,得出了衬砌内缘位移与衬砌外缘压力的理论解.以国内在建特长隧道为工程背景,进行数值模拟分析,验证了公式的正确性.根据理论解,对加固圈的厚度、泊松比、弹性模量、衬砌半径、衬砌厚度5个参数进行分析.建议加固圈厚度与衬砌半径的比值为0.4~0.6;注浆材料弹性模量与衬砌弹性模量比值接近2,泊松比小于0.5,注
坝顶开裂问题是心墙堆石坝常见的工程问题之一,对工程的安全运行具有重要影响.基于某心墙堆石坝实际蓄水过程和丰富的变形监测资料,考虑堆石体的流变和湿化变形,对该心墙堆石坝进行填筑、蓄水和运行全过程变形仿真计算,分析了坝顶裂缝成因.基于实测变形资料对静力本构模型参数、流变参数和湿化参数进行了联合反演分析,结果表明:基于反演参数的坝体应力变形计算结果与实测变形较为吻合,上游堆石体的湿化变形导致坝顶出现了不均匀沉降,运行期内坝顶沉降趋于稳定,沉降的不均匀性逐渐减小.坝顶变形倾度超过临界值的时间点与发现坝顶裂缝的时间
为研究并预测长龄期混凝土的力学性能,基于三维格构模型构建了考虑真实形状骨料、界面过渡区(interfacial transition zone,ITZ)与砂浆基质的三相混凝土细观模型.结合万家口子水电站工程中的混凝土物理试验,进行了水化数值试验与单轴压缩数值试验,模拟不同龄期混凝土单轴压缩破坏过程,建立了基于水化度的混凝土细观力学参数演化模型.结果表明:基于三维格构模型构建的三相混凝土细观模型能够较好地反映混凝土单轴压缩破坏过程,与物理试验较为符合;基于混凝土水化-力耦合的三维混凝土细观格构模型对混凝土抗
结合工程实践和文献研究,从局部病害、结构耐久性、渗透水、外部环境和其他因素5个维度构建了涵盖13个指标的运营地铁结构健康风险感知指标体系,根据监测数据,基于云模型进行属性区间离散化,将指标划分为安全、较安全、基本安全、较危险和危险5个等级,将相互影响的因素视为多维云,构建多维云Copula模型,提出一种基于联合隶属度的运营地铁结构健康风险感知方法.以武汉地铁二号线范汉区间为例进行分析,得到结果:结构耐久性、渗透水、外部环境和其他这4类指标处于安全等级,局部病害指标处于较安全等级,但结构耐久性、外部环境和局
为了保证交直流线路交叉钻越区域的混合电场不超过安全限值,建立了 500 kV交流线路钻越±800 kV直流输电线路区域的三维离子流场仿真模型,分析了钻越区交流线路对直流离子流场的影响,基于有限元方法计算了不同高度下线路钻越区的合成电场、离子流密度分布规律及混合电场电磁环境指标.研究表明,钻越区交流线路对直流离子流场具有一定的屏蔽作用;500 kV交流线路同等对地高度下,去地线钻越±800 kV直流线路情况与有地线情况,均在线路最小对地高度大于等于14 m时满足混合电场安全限值的要求.该模型及研究成果可为制
在感应电动机无速度传感器矢量控制系统中,针对滑模观测器存在的转速抖振与辨识精度低的问题,设计了一种基于分段函数的自适应滑模观测器.首先,该观测器利用定子电流实际值与观测值的误差来构造滑模面,并使用了具有独立增益的分段函数作为电机观测模型的校正项,观测器的稳定性由李雅普诺夫理论(Lyapunov)证明.然后,以滑模趋近律作为改进手段,设计了新的转速自适应估计环节.仿真与实验验证表明,该滑模观测器增强了电机的暂态运行性能,能够很好地抑制转速抖振问题,电机全速范围内具有较高的磁链与转速观测精度,提升了电机调速系