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碾压混凝土坝安全服役关键技术研究进展

水利水电科技进展 2022年第1期42卷 11-20页

作者：赵二峰顾冲时河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

阐述了碾压混凝土坝的安全状况,围绕碾压混凝土坝层面力学行为和工作性态,综述了碾压混凝土坝层面结合性能、力学特性、变温效应、渗流分析、安全监控和综合评价等方面的已有研究进展,认为今后应加强碾压混凝土材料与结构交互演化机理... 详细信息

阐述了碾压混凝土坝的安全状况,围绕碾压混凝土坝层面力学行为和工作性态,综述了碾压混凝土坝层面结合性能、力学特性、变温效应、渗流分析、安全监控和综合评价等方面的已有研究进展,认为今后应加强碾压混凝土材料与结构交互演化机理和碾压混凝土坝服役性能劣化机制、劣化过程辨识与预警及劣化干预等方面的基础理论和方法研究。

关键词：碾压混凝土坝安全服役施工层面渗流研究进展

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碾压混凝土坝工程质量控制与检测

人民长江 1999年第6期30卷 36-37页

作者：黄有爱长江水利委员会江垭工程监理总站

碾压混凝土坝工程质量控制与检测是监理的重要工作之一。质量检测实验室配备有适用的试验检测设备和素质较高的技术人员。制定了各种有关质量管理的规章制度和质量控制措施。在对碾压混凝土质量控制与检测中，首先对所使用的各种原材料... 详细信息

碾压混凝土坝工程质量控制与检测是监理的重要工作之一。质量检测实验室配备有适用的试验检测设备和素质较高的技术人员。制定了各种有关质量管理的规章制度和质量控制措施。在对碾压混凝土质量控制与检测中，首先对所使用的各种原材料进行检测；用维勃工作度仪检测碾压混凝土拌和物的工作度（ＶＣ值）。用核子水分密度仪检测压实容重；对硬化混凝土性能进行检测等。

关键词：工程质量质量控制测试技术碾压混凝土坝

碾压混凝土坝仓面压实质量5D可视化馈控研究

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水力发电学报 2019年第6期38卷 29-40页

作者：邢岳田正宏杜辉河海大学水利水电学院

为满足碾压混凝土坝施工质量精细化控制要求,研发了碾压混凝土坝仓面压实质量5D(三维位置、时间和质量参数等5维)可视化馈控系统。首先,提出基于AutoCAD/OpenGL的施工期3D快速建模方法,方便施工一线技术人员构建坝体施工单元3D信息模型... 详细信息

为满足碾压混凝土坝施工质量精细化控制要求,研发了碾压混凝土坝仓面压实质量5D(三维位置、时间和质量参数等5维)可视化馈控系统。首先,提出基于AutoCAD/OpenGL的施工期3D快速建模方法,方便施工一线技术人员构建坝体施工单元3D信息模型,可精确表现随仓面施工进度推移而叠加演变的坝体形态,并有效显示施工阶段坝体实体信息;其次,基于仓面实时获取的碾压工艺参数,建立了基于BP-ANN的碾压层压实度计算模型,给出碾压混凝土坝压实质量全仓面智能评价方法,远程3D模型上可实时显示碾压层施工质量数字可视化云图,并形成Web在线碾压质量报告,实时指导施工人员针对欠碾区域及时补碾修复和再评价,实现了智慧施工。研发系统应用于工程实际,验证了其可靠实用性。

关键词：碾压混凝土坝施工质量控制压实度 3D建模 5D可视化智慧施工

基于VOF法的碾压混凝土坝自由渗流场数值模拟

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水利学报 2015年第5期46卷 558-566页

作者：程正飞王晓玲吕鹏任炳昱天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

碾压混凝土坝渗流属于有浸润面的自由渗流,如何准确地确定浸润面位置是自由渗流场分析的关键及难点。同时,目前大坝渗流研究中多对地质条件、坝体细节以及排水孔进行较大程度的简化处理。针对上述问题,本文建立了包含不同地层、不良地... 详细信息

碾压混凝土坝渗流属于有浸润面的自由渗流,如何准确地确定浸润面位置是自由渗流场分析的关键及难点。同时,目前大坝渗流研究中多对地质条件、坝体细节以及排水孔进行较大程度的简化处理。针对上述问题,本文建立了包含不同地层、不良地质体、帷幕、排水孔以及坝体的碾压混凝土坝三维统一模型,采用耦合VOF法的三维非稳态水气两相流渗流模型,实现了对碾压混凝土坝复杂自由渗流场的数值模拟。运用该模型模拟某水电站碾压混凝土坝段正常蓄水位下的渗流场,结果表明:防渗帷幕和排水孔能够有效地改善渗流场分布,渗流控制作用明显;上游帷幕处的水力梯度最大值达到32.64,可能会对帷幕造成破坏,应引起足够重视。最后将现场监测点水头和排水孔出水量的模拟值与现场实测值进行对比,平均误差分别为1.57%和8.70%,模拟值与现场实测值基本吻合,验证了该模型的可靠性。

关键词：碾压混凝土坝自由渗流场 VOF法排水孔浸润面

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碾压混凝土坝温度应力仿真计算

大连理工大学学报 2000年第2期40卷 228-232页

作者：冯明珲鲁林张钟鼎武永存丛惠大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 辽宁省水资源开发总公司辽宁沈阳110006

基于不稳定温度场的显式有限元解法和徐变应力的初应变法 ,对碾压混凝土重力坝进行了模拟坝体升程的施工过程和蓄水、放水运行全过程的温度、应力仿真计算 .温度场计算考虑了逐日气温变化、混凝土的水化热及入仓温度、边界保温条件及库... 详细信息

基于不稳定温度场的显式有限元解法和徐变应力的初应变法 ,对碾压混凝土重力坝进行了模拟坝体升程的施工过程和蓄水、放水运行全过程的温度、应力仿真计算 .温度场计算考虑了逐日气温变化、混凝土的水化热及入仓温度、边界保温条件及库水对坝体温度的影响 ,也考虑了新老混凝土接触面上初始温度的不连续、浇筑间歇和洒水养生等温度突变情况 .应力场计算考虑了自重、静水压力、温度荷载、混凝土自生体积变形和徐变等 ,也考虑了混凝土弹性模量随龄期的变化 .仿真计算结果揭示了北方寒冷地区碾压混凝土坝温度应力的特征。

关键词：温度应力有限元碾压混凝土坝仿真计算

基于DDA和FEM耦合方法的碾压混凝土坝抗震安全性分析

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大连理工大学学报 2003年第6期43卷 793-798页

作者：刘君陈健云孔宪京林皋大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

应用非连续变形分析(DDA)和FEM耦合方法研究了碾压混凝土重力坝的动力反应.研究了DDA与FEM耦合算法以及四边形网格自动生成算法,开发了DDA与FEM耦合算法分析程序,并对一碾压混凝土重力坝的动力特性和抗震安全性以及不同的地震动输入对... 详细信息

应用非连续变形分析(DDA)和FEM耦合方法研究了碾压混凝土重力坝的动力反应.研究了DDA与FEM耦合算法以及四边形网格自动生成算法,开发了DDA与FEM耦合算法分析程序,并对一碾压混凝土重力坝的动力特性和抗震安全性以及不同的地震动输入对坝体破坏形式的影响进行了详细计算.结果表明:(1)在静力荷载和设计地震动作用下,大坝混凝土各层面保持很好的连续性和整体性,大坝是稳定的、安全的;(2)碾压混凝土大坝的破坏一般发生在上部,由于坝体上部的碾压层面出现张开、滑移等现象,引起层面的抗滑能力下降,最终导致大坝破坏;(3)不同的地震动输入对大坝的动力反应和破坏形态有很大的影响.

关键词：碾压混凝土坝非连续变形分析有限元耦合稳定性破坏形态抗震安全性

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碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合模型研究

应用数学和力学 2005年第3期26卷 325-332页

作者：顾冲时苏怀智周红河海大学水利水电工程学院南京210098

　针对碾压混凝土坝存在众多施工层面问题,提出了确定影响层厚度以及相应物理力学参数的方法;在此基础上,探讨并建立了碾压混凝土坝渗流场与应力场两场耦合模型,研制了相应的三维有限元程序·　研究表明,结合试验和理论分析确定的碾压... 详细信息

　针对碾压混凝土坝存在众多施工层面问题,提出了确定影响层厚度以及相应物理力学参数的方法;在此基础上,探讨并建立了碾压混凝土坝渗流场与应力场两场耦合模型,研制了相应的三维有限元程序·　研究表明,结合试验和理论分析确定的碾压混凝土坝层面影响层的厚度、弹性模量和泊松比等参数更切合实际;提出的碾压混凝土坝渗流场与应力场两场耦合模型,能较好地体现两场耦合作用,开发的三维有限元模型能较充分反映碾压混凝土坝施工层面的特性·　通过研究,为分析施工层面对碾压混凝土坝变化性态影响。

关键词：碾压混凝土坝层面渗流场应力场耦合分析

基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2018年第5期19卷 367-383页

作者： Qian-wei WANG Deng-hua ZHONG Bin-ping WU Jia YU Hao-tian CHANG State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety Tianjin University

目的:碾压混凝土坝施工过程中施工仿真参数会随着施工现场环境变化而变化。本文探讨实时监控方法获取的施工信息对施工进度仿真的影响,研究碾压混凝土坝施工仿真参数自适应更新方法,提高施工仿真的精度。创新点:1.通过碾压混凝土坝施工... 详细信息

目的:碾压混凝土坝施工过程中施工仿真参数会随着施工现场环境变化而变化。本文探讨实时监控方法获取的施工信息对施工进度仿真的影响,研究碾压混凝土坝施工仿真参数自适应更新方法,提高施工仿真的精度。创新点:1.通过碾压混凝土坝施工信息实时获取技术,分析计算碾压混凝土坝施工仿真参数;2.利用贝叶斯更新技术对施工仿真参数进行更新;3.利用模糊均生函数对坝区短期降雨量进行预测;4.建立基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真模型,对碾压混凝土坝施工过程进行仿真并与实际施工进度对比。方法:1.通过实地采集,获取碾压混凝土坝施工过程中实时施工信息(图2);2.通过理论推导,构建施工仿真参数先验分布均值和方差与后验分布均值和方差之间的关系,得到施工仿真参数更新方案(公式(16)和(17));3.通过理论推导,利用已知坝区降雨量数据预测未来短期内的降雨情况(图5);4.通过仿真模拟,得到施工仿真参数更新后的仿真成果并将其与实际施工进行对比,验证本方法的有效性和准确性。结论:1.施工仿真参数的准确性对碾压混凝土坝施工仿真结果准确性有很大影响;2.可以利用贝叶斯更新技术对施工仿真中的仿真参数进行更新,利用模糊均生函数对坝区短时期内降雨量进行预测;3.运用基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真方法对碾压混凝土坝施工过程进行仿真,仿真结果与实际施工进度之间的偏差明显减少,仿真准确性明显提高。

关键词：碾压混凝土坝施工仿真实时监控贝叶斯更新模糊均生函数

考虑压实质量影响的碾压混凝土坝层间结合质量动态评价研究

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水利学报 2017年第10期48卷 1135-1146页

作者：钟登华鄢玉玲崔博吴斌平胡炜吕鹏天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

碾压混凝土坝的层间结合质量评价是碾压混凝土坝施工质量控制的重要手段。已有的研究仅考虑层面处理和层间间隔时间对层间结合质量的影响,不仅忽略了压实质量对碾压混凝土坝层间结合质量的影响,而且未能够对大坝层间结合质量进行动态评... 详细信息

碾压混凝土坝的层间结合质量评价是碾压混凝土坝施工质量控制的重要手段。已有的研究仅考虑层面处理和层间间隔时间对层间结合质量的影响,不仅忽略了压实质量对碾压混凝土坝层间结合质量的影响,而且未能够对大坝层间结合质量进行动态评价。本研究提出实时监控下考虑压实度及其不确定性影响的碾压混凝土坝层间结合质量动态评价模型,模型的建立主要包括3个方面的内容:(1)基于熵-盲数理论对混凝土特性参数进行处理,提出考虑参数不确定性影响的压实度动态计算方法,并将压实度计算结果应用于层间结合质量评价;(2)以混凝土初凝时间与层间间隔时间的差值作为评价指标,解决不同季节条件下评价模型的适用性问题;(3)建立了3个层次的碾压混凝土坝层间结合质量评价指标体系,并基于线性回归分析方法建立了层间结合质量与层间间隔时间、压实度的映射关系。结合实际工程,应用基于实时监控系统建立的评价模型对某碾压混凝土坝的层间结合质量进行了动态评价;结果表明本研究不仅能够在准确评价层间结合质量的同时提供参数不确定性影响等信息,而且层间结合质量动态评价结果更符合实际。

关键词：碾压混凝土坝层间结合质量层间间隔时间压实度熵-盲数不确定性