基于数值仿真的大坝坝顶裂缝成因及危害性分析

发布时间：2021-08-25 23:41

　　太平湾水电站安装间坝段坝顶出现了多条较长、较宽、较深的裂缝,可能存在安全隐患。通过数值仿真计算,结合现场勘察、相关资料查证情况,对裂缝进行了成因分析。基于成因分析结果,进一步根据弹性断裂力学理论,从现状裂缝对坝体变形、应力分布造成的影响以及裂缝本身稳定性的角度,对裂缝的危害性进行了评价。研究结果表明:裂缝因混凝土分缝处相对薄弱,冬季寒潮时内外温差大产生拉裂缝,现状裂缝开合度稳定,进一步扩展的可能性较小,不至于影响大坝结构安全运行。 

【文章来源】：人民长江. 2020,51(S2)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

坝顶裂缝分布平面示意图

图1 坝顶裂缝分布平面示意图(2) 该工程地处中温带湿润区,夏季多雨,冬季漫长寒冷、寒潮频繁、昼夜温差大,坝体混凝土内外温差较大,易受温度应力影响产生开裂,并在雨雪侵蚀、冻胀循环等作用下向下扩展。经统计,2006～2016年坝址区多年平均气温为8.5 ℃,最高气温为34.3 ℃,最低气温为-28.0 ℃,年气温变幅约为62.0 ℃。每年负温历时较长,约为5个月,昼夜温差大,在15 ℃以上。

模型约束方面:基础底部边界为固定约束,基础上下游侧、基础及坝体左右侧为法向约束,其余界面自由。热力学计算时,按绝热边界计算。缝端的应力场具有奇异性,Henshell RD、Shaw KG[2]指出:有限元计算时,需在裂缝尖端附近设置由常规二次等参单元修改的奇异单元,具体做法为在邻近尖端的边上,把节点放在离缝尖1/4处。同时,靠近缝尖部位网格尺寸控制在5 cm左右,以提高附近应力计算的精度。


本文编号：3363093