考虑耦合效应的混凝土重力坝水压致裂分析

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混凝土重力坝的地震裂缝分析

混凝土重力坝的地震裂缝分析1.介绍由于地震的随机性质[1、2],混凝土大坝有可能受到强烈地震，可能超过他们纳入的范围。

一旦混凝土重力大坝遭受强烈地震,他们可能维持裂缝。

裂缝可以穿透这些庞然大物,整个大坝可能会碎成几块。

当没有后续地震或只有轻微的地震发生时,分离前的滑块是可以预防的在破解网站现有的摩擦力,使紫坪铺水库大坝保持稳定。

一旦受到强有力的地震,然而,紫坪铺水库大坝的稳定性被破坏。

分离前块可能下滑,推翻,甚至崩溃。

分离最高大楼倒塌后,水库大坝的阻挡水失败,造成巨大的生命和财产损失。

如果一个工程在施工阶段注意细节,那么大部分现有的建筑可以持续的在地震情况下不受相当大的损害[1]。

因此,研究行为地震波下的大坝破裂和有效的抗震措施是至关重要的。

数值和实验方法都表明,大坝一旦受损,他们不再是结构而成块分离的系统渗透裂缝(3 - 6)。

这激励了无数研究人员最近关注大坝破裂的失效分析。

koyna大坝的稳定,持续渗透裂纹,赛和克里希纳首先对摇摆进行了研究[7],他们假定渗透裂纹位于海拔下游坡突然改变了。

进行了振动台试验[8]检查裂纹的过程发生和传播。

维兰德也研究了分离的动态稳定一个拱坝混凝土块在分离时的动态稳定等。

[9]和马拉et al。

[10]。

但是,解决动态接触裂纹网站已经成为一个主要的条件挑战的研究。

处罚的方法是采用增量位移约束方程(IDCE)模型[11]来模拟裂纹的接触条件。

一个理论模型考虑瞬态水压力[12]变化沿拉伸地震混凝土裂缝发展;到有限元程序实现的模型分析混凝土重力坝的抗震结构稳定性。

也称重力大坝可能接受开裂和滑动在上层部分的强烈地震时地面运动。

通过这种方式,他们开发了简化计算过程[13]生成的建议,以及大坝安全指南需求,评估组件的残余滑动位移的断裂的混凝土重力坝。

然而,大多数研究都集中在确定损伤位置和分析了大坝的稳定性。

也大多数文献关注的这些大坝的加固效果的评价没有一个初始裂纹。

各种各样的钢筋本构模型在这些文献介绍了。

混凝土重力坝裂缝成因分析

混凝土重力坝裂缝成因分析一混凝土重力坝裂缝概述混凝土是指以胶凝材料、骨料、水及其它材料为原料，按适当比例配制而成的混合物，再经硬化形成的复合材料，其发展历史非常悠久，应用也极其广泛。

为了达到挡水、泄洪、输水、排泄、供水、航运等目的，会根据不同需要修建不同类型的重大水利工程建筑物，这些建筑物称为混凝土重力坝。

这一类建筑物所用的混凝土就是水工混凝土，由于混凝土重力坝一般体积庞大，因此混凝土块体尺寸也较大，通常称为水工大体积混凝土。

1、混凝土重力坝裂缝影响因素混凝土重力坝对混凝土有多方面的要求，既要有一定的强度、硬度，也要有耐腐蚀，低水化热等性能，在选取原材料方面通常也有较为特殊的要求。

（1）、水泥的影响。

混凝土重力坝工程应优先考虑使用中热硅酸盐水泥。

（2）、掺合料的影响。

在重力坝工程实践中，优质粉煤灰、磨细矿渣等在混凝土得到较为普遍的应用。

（3）、外加剂的影响。

根据工程所处的环境和对混凝土的要求选着使用，水工大体积混凝土多使用减水剂和引气剂。

（4）、纤维材料的影响。

纤维材料由于其自身的特性，在混凝土中经常被加以运用。

在一定程度上对于提高混凝土的抗拉强度、限制混凝土的前期的收缩裂缝效果较为明显。

2、混凝土重力坝裂缝的危害混凝土重力坝裂缝是混凝土一种常见的现象和多发病，绝大多数发生于重力坝施工阶段，造成混凝土重力坝裂缝的成因很多，也较为复杂多变，其主要的危害包括：首先，混凝土的收缩而产生的微观裂缝一旦扩散及发展，则有可能引起重力坝的开裂、变形甚至破坏。

如果混凝土材料及配合比设计不当，将直接影响到混凝土的抗拉强度，也会造成混凝土重力坝进一步开裂。

在混凝土浇筑施工中振捣不均匀，或是漏振、过振等情况，则会造成混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度。

当混凝土内部气泡不能完全排除时，则在内部产生空隙，降低了混凝土与钢筋的黏结力，钢筋若受到过度振动，则水泥浆在钢筋周围密集，造成混凝土离析，也将大大降低与钢筋的黏结力。

水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理

水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理发布时间：2022-09-23T09:51:18.761Z 来源：《工程建设标准化》2022年第5月第10期作者：马好敏[导读] 我国的水电工程随着社会经济的不断壮大，其整体的发展趋势迅猛。

工程项目中的重力坝在施工的过程中经常会出现裂缝等质量问题，马好敏身份号码：45262419841029****摘要：我国的水电工程随着社会经济的不断壮大，其整体的发展趋势迅猛。

工程项目中的重力坝在施工的过程中经常会出现裂缝等质量问题，为水电站的正常运行工作以及下游居住的居民生命财产埋下了很大的安全隐患。

这就需要工程单位通过制定科学的处理措施，结合多年在水电站工作经历，针对水电站重力坝工程中所出现的混凝土裂缝问题进行处理，确保重力坝能够在安全的环境下正常运行。

关键词：水电工程；重力坝；混凝土裂缝；处理措施水电站施工过程中，大坝所出现的混凝土裂缝问题，会对重力坝的拉伸性能产生一定的破坏作用，使大坝自身的稳定性越来越差。

同时，一些对大坝有害的物质进入到混凝土内部，对工程结构的钢筋材料形成腐蚀效果，从而对混凝土的结构造成破坏。

水电站在日常的生活生产过程中，起着防洪、灌溉以及蓄水发电等作用，如果水电站的挡水结构因为混凝土出现裂缝而引发水渗漏，进而造成水电站的蓄水功能无法正常使用；针对于水电站的重力坝来说，如果所产生的混凝土裂缝其宽度与深度达到一定的数值，就会对坝体造成一定的压力，使坝体的防滑性能降低，重力坝的抗震性也会随之降低，最终对坝体的结构产生直接的威胁，影响重力坝的安全性与稳定性。

现阶段，结合我国水电站整体的工程情况分析，所有的重力坝基本上都存在有混凝土裂缝的质量问题。

1.水电站工程重力坝产生混凝土裂缝的原因水电站工程的重力坝产生混凝土裂缝的原因，基本体现在两个主要方面，其一是荷载过大所产生的裂缝，二是重力坝的结构发生变形所产生的裂缝。

结合案例分析可以得出，现阶段，我国大概约百分之八十的混凝土结构裂缝，都是由于其结构出现变形现象所产生的，而混凝土的结构出现变形的原因非常多，比如温度影响、混凝土结构发生收缩现象、基础沉陷不均匀等。

浅析水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理

缝的原因１．１工程概况
差过大，引起裂缝。２混凝土裂缝处理措施
理质量进行严格的检查，确保重力坝的各项性能都能满足相关要求。２．２混凝土收缩裂缝预防措施
２．１温度裂缝的预防处理方法
某大坝为混凝土重力坝，坝高为５２．１ｍ，大坝在混凝土浇筑后，通过调查发现，在溢流坝上游处有多道裂缝，其中最宽的裂缝为０．５ｃｍ的裂缝。１．２产生混凝土裂缝的原因产生混凝土裂缝的主要原因有两种，是荷载过大引起裂缝，二是结构发生变形，引起裂缝。据统计混凝土结构产生裂缝有８０％是由于结构发生变形引起的，引起混凝土结构变形的原因有很多，其主要原因有温度变化、混凝土收缩、基础沉陷不均匀等。当混凝土结构的外界温度突然发生变化时，混凝土的水化热会提高，导致混凝土内外温差加大，产生的温度应力超过混凝土的抗裂性能，从而产生温度裂缝。混凝土结构在硬化过程中，体积变形会处于收缩状态，尤其是和基岩接触的混凝土，更容易出现混凝土收缩的现象，这就会引起收缩性裂缝。当大坝基础岩性比较复杂时，由于裂隙发育、节理、夹层等比较多，在进行基岩固结灌浆过程中，出现基岩承载不均匀的现象，从而引起沉陷性裂缝。在本工程中，通过对裂缝经过分析，发现产生裂缝的主要原因是温度发生变化，引起温度裂缝，经过详细调查，发现在进行施工时，混凝土垂直运输手段不科学，在滑槽下料过程中出现混凝土离析的现象，从而导致混凝土质量不合格，为裂缝的产生提供了条件，混凝土施工结束后，施工人员没有对混凝土结构进行严格的养护，导致混凝土内外温

混凝土重力坝裂缝成因分析

混凝土重力坝裂缝成因分析1.建造质量问题：建造过程中如果操作不当、施工质量差，会导致坝体内部应力不均匀，从而引起裂缝。

例如，混凝土浇筑过程中的振捣不均匀，或灌浆结构不完善，都会导致坝体内部空洞或孔洞分布不均，进而形成裂缝。

2.温度变化：由于混凝土的热胀冷缩系数较大，受到温度的影响较大。

在季节变化、日夜温差大的地区，混凝土重力坝由于温度的周期性变化，会产生热胀冷缩，从而引起坝体内部应力分布不均匀，形成裂缝。

3.地震作用：地震是混凝土重力坝裂缝产生的主要原因之一、地震的震源作用于坝体，产生振动波动，会引起坝体应力的变化，从而导致裂缝产生。

地震还会对坝体的基础和周围的地质条件产生影响，进一步加剧裂缝的发生。

4.水压作用：如果重力坝所承受的水压超过了设计允许的范围，或者坝体含水量不均匀，都会导致水压在坝体内部的分布不均匀，从而造成坝体内部的应力失衡，最终引起裂缝。

5.地基沉降：地基沉降会改变坝体的整体受力状态，从而导致坝体内部应力分布不均匀，容易引起裂缝的发生。

地基沉降通常由于地质条件不稳定、水土流失、地下水位变动等原因引起。

对于裂缝的产生，一般会从局部裂缝开始扩展，逐渐发展为全面性的裂缝。

裂缝的产生不仅会对坝体的稳定性产生影响，还可能导致渗漏，进而使下游的土壤受到侵蚀，加剧了裂缝的发展。

因此，在设计和施工过程中，应重视减小和控制裂缝的产生。

为了减小裂缝产生的风险，应采取以下措施：1.加强质量管理：严格按照设计要求施工，确保混凝土浇筑均匀、振捣到位，避免坝体内部空洞或孔洞的形成。

2.控制温度变化：合理选择混凝土的配合比、使用外加剂等措施，减小混凝土的热胀冷缩系数，降低温度对坝体的影响。

3.抗震设计：在设计中充分考虑地震作用，并采取相应的抗震措施，使坝体能够承受地震的影响，减小裂缝的产生。

4.合理处理水压：根据设计要求，合理安排坝体的水压分布，确保水压在允许范围内，避免因水压过大引起的裂缝。

5.做好地基处理：进行地基加固和加固处理，防止地基沉降，减小地基对坝体稳定性的影响。

整体式碾压混凝土重力坝预裂缝的效应与分析

和建议。用 “ 隙元 ” 人工预裂缝进行力学模拟。采间对在空间有限元法计算中应用综合 “ 当弹性模量 ” 相反
映薄弱面的影响，计算结果和分析研究更具创新使性、理性和实践性。合本文的工程算例和有关计算资料取自福建穆阳溪周宁水电站整体式碾压混凝土重力坝，算与分计
在单元厚度中混凝土母体厚度厶和薄弱
］
层总厚度
所占的比例分别为
性材料中的横观各向同性，用综合 “ 当弹性模采相
量 ” 映薄弱面的影响［］反】。
性中的横观各向同性材料，独立材料弹性常数为其
５个，： — 、、一Ｇ：ｚ即Ｇ：、＝：Ｇｓ３。单、１ —Ｇ在
由于预裂缝对坝体温度场和温度应力场的影响与改善已列为另一个研究课题，课题仅就荷载作本
用下预裂缝对坝体应力场和位移场的效应进行分析与研究。本文采用空间有限元法计算具有人工预裂
维普资讯
第２４卷第５期
２００２年９月
南京Biblioteka 工业大学
学
报
Ｖ＿．４Ｎｏ５０２．１
Ｓｅｐ．２００２
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＮＪＮＧＩＵＮＩＲｓＴＹＯＦ Ⅷ ＣＮＶＥ】Ｈ０１０ＧＹ

水电站施工建设重力坝混凝土裂缝的原因及处理措施

凝土结构产生裂缝。第三，温度问题引起的裂缝问题。在水电站重力坝混凝土结
构浇筑后，在混凝土发生硬化的过程中水泥水化会产生一些水化热，水电站重
力坝混凝士的体积比较大，大量的水化热就会在混凝土内部结构凝聚，引起混
现裂缝的原因有哪些呢？具体来讲，引起混凝土结构出现裂缝的原因主要表现在以下几个方面。第一，混凝土收缩引起的裂缝。在水电站重力坝进行混凝土浇筑的时候，受到温度、大风、水灰比以及混凝土凝结时间等多种因素的影响，水
２３化学灌浆施工质量控制施工质量控制也是水电站重力坝裂缝处理中不可忽视的一个重要环节。因
水电站重力坝混凝中经常出现的一种病害。当水电站重力坝混凝土出现裂缝时，水库中的水就会渗透到重力坝的混凝土结构中，如果严重时可能增加重力坝的内部压力，减弱重力坝的抗滑能力，不仅降低了水电站的发电能力，而且甚至可能破坏整个水电站结构，给国家造成严重的经济损失。由此可见，水电站重力坝混凝土出现裂缝的危害非常之大。那么，引起水电站重力坝出
重力坝混凝土出现裂缝问题已经成为水电站主要病害之一，在很大程度上
站重力坝的裂缝凿一个Ｕ型槽，槽的宽度和深度控制在３ —５ｃｒｎ范围之内。其次，使用钢丝刷对混凝土表面进行清洗工作，清除表面的一些灰尘或者其他杂物

水利工程中混凝土重力坝裂缝成因及控制措施分析

［】３高层建筑给排水工程的节能．胡梦玲．建筑节能１９９６年第１期．总第
６期．．１１Ｐ４．
（）３由于人们的生活工作习惯，水情况昼夜差距大，用要针
对昼夜用水情况的不同选择水泵的不同工况点，尤其是对高层
和小区，充分考虑水泵的选用和搭配，括使用变频泵；应包
工阶段撤除养护开始的，早期的干燥收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐
渐增大，裂缝也逐渐明显起来。一般混凝土９ｄ干缩率为０４０．～０
０６流动性混凝土为０６０８这是混凝土结构较普遍地发．％，０．．％，００
裕的水分，在养护较好的情况下毛细管中很少出现缺水干燥现
象，因而很少发生自生干燥收缩。对于水胶比小于０３．５的混凝土，凝后水化收缩与自生干缩率可达００．３初．１０％。因此，０对于水胶比低的混凝土，应在初凝时水泥石结构未达到很密实的情况下及时养护，否则极易产生混凝土自内而外的自生干缩裂缝。
建材发展导向２１００年Ｏ８月
水利・・水电
水利工程中混凝土重力坝裂缝成因及控制措施分析
梁志明
（东茂名广５５０）２００
摘要：混凝土坝裂缝的产生在所难免，其对混凝土坝有巨大危害。裂缝的出现降低了混凝土坝的完整性、抗渗性和耐久性，影响了大坝的安全。以下本文通过对混凝土重力坝裂缝成因及机理分析，论述了混凝土重力坝裂缝控制措施和处理措施。关键词：工程；水利混凝土重力坝；裂缝成因：控制措施；处理措施

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考虑耦合效应的混凝土重力坝水压致裂分析
裴㊀磊，吴贞杰
（１１０００）河海大学力学与材料学院，江苏南京㊀２
Hale Waihona Puke 摘要：考虑裂缝在水力劈裂过程中涉及到库水和混凝土之间的渗流—应力耦合效应，导出了水压致裂ＢＡＱＵＳ的渗流—应力耦合控制方程的强、弱形式，采用Ａ中的“ 虚拟节点” 实现水压致裂的数值模拟，研究了影响混凝土重力坝水压致裂的主要因素。结果表明，在水压致裂过程中，裂缝张开位移和裂缝口的水压力出现先增加到峰值然后下降并趋于稳定的特性，注水流率越大峰值越大，渗透系数越大峰值越小，液体动力黏度的不同对裂缝的扩展也有影响。最后，对沿着建基面的孔隙水压力与竖向位移的变化进行了分析。关键词：水压致裂；扩展有限元；渗流—应力耦合；混凝土重力坝
ＴＶ６４２㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００３－０５０６（２０１７）１１－０１３５－０５中图分类号：
Ｓｔｕｄｙｏｎｈｙｄｒａｕｌｉｃａｌｌｙｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｇｒａｖｉｔｙｄａｍｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｅｅｐａｇｅｓｔｒｅｓｓｃｏｕｐｌｉｎｇ
㊀第３９卷第１１期㊀２０１７年１１月
能㊀源㊀与㊀环㊀保
ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
Ｖｏｌ３９㊀Ｎｏ１１㊀Ｎｏｖ．㊀２０１７㊀
ＰｅｉＬｅｉ，ＷｕＺｈｅｎｊｉｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ㊀２１１１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏｔｈｓｔｒｏｎｇａｎｄｗｅａｋｆｏｒｍｇｏｖｅｒｎｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｅｅｐａｇｅｓｔｒｅｓｓｃｏｕｐｌｉｎｇ，ａｍｏｄｅｌｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｇｒａｖｉｔｙｄａｍｗｉｔｈｉｎｉｔｉａｌｃｒａｃｋｉｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇＸＦＥＭａｎｄ＂Ｐｈａｎｔｏｍｎｏｄｅ＂ｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇＡＢＡＱＵＳ，ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｇｒａｖｉｔｙｄａｍｗｅｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｃｒａｃｋｏｐｅｎｉｎｇｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｃｒａｃｋｍｏｕｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｒａｔｅｗｉｔｈｔｉｍｅｓｔｅｐｗｈｉｌｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｓｈｏｗｉｎｇａｔｅｎｄｅｎｃｙｔｈａｔａｆｔｅｒｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓｃｏｎ，ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｒｇｅｎｃｅ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｌｉｑｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｌｓｏａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｃｒａｃｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｌｏｎｇｔｈｅｂａｓｅｓｕｒｆａｃｅｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｅ；ＸＦＥＭ；ｓｅｅｐａｇｅｓｔｒｅｓｓｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｃｏｎｃｒｅｔｅｇｒａｖｉｔｙｄａｍ