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针对老旧砌石拱坝因材料劣化及复杂地质条件引发的安全评价难题,传统数值模拟方法(如有限元法、离散元法)存在"局部精细"与"全局概化"的矛盾:前者高效捕捉局部应力却建模效率低,后者擅长不连续介质模拟但难表征整体变形,由此制约安全性态的精准研判.以某典型老旧砌石拱坝为例,构建ADAO-FEM协同综合评估体系,结合高精度三维有限元模型开展系统性分析.结果表明:该拱坝材料强度衰减至临界阈值前,坝体变形以弹性为主;超过阈值后,塑性应变快速发展,拱冠梁底区域最易发生剪切破坏,拱坝整体安全度仍不满足规范要求,需针对薄弱拱圈实施加固.该体系有效克服了单一方法在老旧砌石拱坝模拟中的局限性,为大坝安全蓄水位动态管控及安全度复核提供技术支撑,并为同类结构加固设计奠定科学基础.
砌石拱坝应力复核ADAO-FEM协同坝肩稳定安全度评价
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为解决在复杂地质条件下建高拱坝地质难题,文章以某坝高 107 m 的中型水库为例,通过地表地质调查与勘探、稳定性计算和室内试验等多种勘察手段,评价坝区主要工程地质问题及对建坝的影响.结果表明:①坝区主要存在左岸单薄山脊、高陡顺向坡、崩塌堆积体、岩溶渗漏等核心地质问题;②稳定性计算表明单薄山脊地形可满足建拱坝地形要求,左岸顺向坡整体稳定,堆积体在非正常运用条件下易发生滑塌;③坝基较软岩体能满足拱坝要求.评价结果为高拱坝的成功建设提供了科学依据,为类似工程勘察提供借鉴经验.
高拱坝单薄山脊高陡顺向坡稳定计算崩塌堆积体岩溶渗漏
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鉴于某拱坝体单薄、坝内局部应力超限、左右坝端坝顶深度30～60cm贯穿性裂缝、溢流面闸墩附近裂缝和坝下游面高程120m以下渗水并伴有析出物等问题.利用有限元法对拱坝加固前后的结构应力进行安全评估,研究其结构应力特征.结果表明:拱坝加固前存在局部结构应力不安全;通过分析加固后拱坝结构应力安全状态,并考虑工程造价和安全,优选了坝后肋墩方案;加固方案实施后运行至今,拱坝结构稳定且应力安全.研究成果可为拱坝结构应力安全评估和加固方案制定提供借鉴.
拱坝有限元法结构应力安全评估压应力拉应力
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碾压混凝土坝作为现代水利工程中广泛采用的一种坝型,因施工速度快、造价低、抗裂性能优越,受到国内外工程界的广泛关注.然而,由于碾压混凝土坝采用薄层浇筑施工方式,其坝体内部存在大量施工层面,使其结构力学特性明显不同于传统的混凝土重力坝和拱坝.在长期运行过程中,坝体会受到复杂的环境荷载影响,尤其是变温荷载对其结构性态的影响尤为显著.
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湖北恩施市云龙河三级水电站,大坝采用高 129m碾压混凝土双曲拱坝,厚高比仅 0.14,是世界最薄的百米级碾压混凝土双曲拱坝.拱坝作为既经济又安全的坝型[1-3],其单薄的坝身依靠拱向、梁向传递荷载,但坝身需开孔泄洪,便削弱了拱梁向作用,结构分析较复杂[4].云龙河三级水电站大坝是主要采用表孔泄洪的中型拱坝结构,泄洪表孔位于坝体最薄、径向长度最长的顶部,其结构更是拱坝设计研究的重点和难点.超薄拱坝的表孔结构受力分析是本工程设计重要部分之一.文中结合云龙河三级水电站的特点,对表孔结构受力特点和构造设计分部位开展研究,确保拱坝表孔结构设计安全合理.
混凝土双曲拱坝表孔结构有限元受力分析
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学位论文]作者：
齐旭
水利工程 华北水利水电大学 2025(学位年度)
混凝土双曲拱坝地震易损性结构性能抗震设计
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汉阴洞河水库枢纽工程为碾压混凝土双曲薄拱坝,坝高 65.5 m,碾压施工层间结合防渗受外界环境影响较大,为有效提高大坝综合防渗能力,在坝前喷涂聚脲防渗材料作为坝体防渗最后一道防线.文章通过对双曲薄拱坝上游面聚脲防渗涂层施工探析,总结出了薄拱坝防渗涂层施工的控制要点和技术措施,聚脲施工缺陷明显减少,防渗涂层施工质量明显提高,有效起到了防渗作用.
聚脲防渗施工技术措施
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位于汉阴的洞河水库的大坝采用的是碾压混凝土双曲薄拱设计,其构造繁复且包含许多建构筑物,因此施工过程中的挑战极大,需要运用切实可行的技术手段来应对这些问题.为解决这一难题,对该工程特性及难点进行深度研究和分析实践,通过选择合适的机械工具、混凝土入仓方法以及关键环节等方面的策略,可实现高效的施工进程,保证良好的建设品质与无任何意外的安全记录,可为相似项目实施提供参考.
高效施工技术分析实践
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学位论文]作者：
李玉倩
水工结构工程 大连理工大学 2024(学位年度)
高拱坝滑坡涌浪安全评价
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学位论文]作者：
秦礼君
水工结构工程 大连理工大学 2024(学位年度)
高拱坝局部损伤动态监测指标
