更全的杂志信息网

碾压混凝土拱坝诱导缝及其等效应力强度

更新时间:2009-03-28

由于重力坝坝体的结构特点,它可以单独承受水荷载,在坝体内部的横缝可以不进行灌浆处理,因此沿坝轴方向,由于有未灌浆的横缝,坝体由温度变形所受到的约束能够得到解除。设置了横缝以后,改变了坝体本身的受力特点,在水流方向,基础对坝体温度变形的强约束区的高度有所降低,只要能够确保强约束区的混凝土在低温季节浇筑完成,在温度控制时,减弱与其余部分坝体混凝土的矛盾关系。而拱坝要求水荷载通过坝体传递给两岸的基岩,在施工后期,坝内横缝仍需灌浆。在整个高程上,混凝土产生的热胀冷缩变形都受到两岸基础的约束。RCC拱坝与RCC重力坝最主要的不同点就是温度控制。诱导缝是坝体温控防裂简单有效的辅助措施,本文列举了诱导缝的形式以及已修建的拱坝中使用诱导缝的实例,总结了RCC拱坝与RCC重力坝中设置诱导缝差异和诱导缝与其他两种结构缝的区别,从不同方面讨论了拱坝诱导缝的等效强度以及混凝土断裂实验的有关内容,对两者进行了分析并提出了一些观点,为研究诱导缝相关问题提供参考。

1 诱导缝布置及其应用实例

1.1 诱导缝及其布置方案

诱导缝的工作机理就是在外界荷载的作用下,拉应力达到某一值时,诱导缝会先于坝体混凝土裂开,释放应力和变形,防止其周围坝体进一步产生裂缝,进而保护坝体安全[1]。设置诱导缝的目的在于释放由于通仓碾压,横缝数量较少导致的施工期温度回降在坝体中可能产生较大的温度变形。

文献[1]指出,为了使诱导缝能够起到应有的作用,特别要注意布置诱导缝的位置,既要靠近拉应力最大区,又要控制诱导缝在拱端的位置,当诱导缝强度降低比例不超过1/3时,距离应取15~20 m。为了满足各高程拱圈控制裂缝的要求,文献[1]提出了布置方案:① 沿着拱端与两侧岸坡的交界面平行设置倾斜诱导缝,可见施工难度增加;② 设置在拱端附近,保证每个高程上都有诱导缝靠近拱端,但诱导缝的数量可以根据实际情况自由设置;③与方案②类似,但控制诱导缝的布置长度,仅在拱端的中下部布置。

观察已建或在建工程,目前国内外工程中设置的诱导缝大多以平面式为主,即按照上下游方向直线设置,或按照高程方向直线设置。

1.2 拱坝中设置诱导缝实例

列举部分工程实例: ①普定碾压混凝土拱坝[2-4],为了避免出现不规则的温度裂缝,设置了3条诱导缝,采用双向间隔形式布置,有针对性的将坝体分为4个部分; ② 沙牌碾压混凝土拱坝[5-6],最大坝高132 m,在坝高75 m以下设置了两条诱导缝; ③ 温泉堡碾压混凝土拱坝[6],沿拱圈以30~34 m的间距、高程方向每隔30 cm布置诱导缝; ④ 大花水水电站[7],在距左、右岸1/3拱弧处各设置了一条与岸坡大致平行的诱导缝; ⑤ 世界第二高的象鼻岭碾压混凝土拱坝[8],最大坝高141.5 m,在局部关键部位设置了诱导缝; ⑥ 南非的克涅布特(Knellpoort)碾压混凝土重力拱坝[9],沿拱圈设置了诱导缝; ⑦ 南俄5(NamNgum5)RCC重力拱坝[10],最大坝高99 m,以两条横缝将坝体分为3个坝段,在各坝段的上下游表面设置了一条深度为3 m的诱导缝。

国内外已建的碾压混凝土拱坝工程,以不同的形式和结构布置了诱导缝,可减弱温度变形带来的危害,目前诱导缝在拱坝中的布置技术也越加成熟。

1.3 拱坝和重力坝设置诱导缝的区别

RCC重力坝是各坝段单独工作,拱坝是整体受力。由此导致拱坝诱导缝的设置问题相对复杂。两者设置诱导缝有如下区别[11]

自我国改革开放以来,国与国之间的交流更加频繁,人们对外国文化越来越感兴趣。电影作为主要文化传播方式之一,宽阔了人们的视野,丰富了人们的知识。但是人们在看电影的过程中会遇到一些不理解的现象,为了使人们准确地理解,好的字幕翻译就至关重要。

通常电影叙事会与文学叙事相比较。电影由镜头组成,镜头就是媒介,对现实世界有最直观的表达。文学叙事以文字符号为媒介的,有着远较电影叙事的自由度。与同是表演性的戏剧叙事相比,电影因其镜头可以移动、切换、剪辑而具有了更为广阔自由的表现时空,此外电影还可以采用顺叙、倒叙、插叙等多种叙事结构进行叙事行为。因此,独特的叙事特点,是电影艺术构成的关键。也正是因如此,相关工作者对电影叙事的实践探索,一直贯穿在整个电影艺术发展史之中。

1) 在布置方式上,重力坝以沿轴线布置为主;拱坝以沿某一横截面布置为主。

2) 在布置形式上,重力坝主要是由坝体表面起深入坝体一定深度;拱坝采用一定方法形成间隔布置:①单向间隔,在坝体内形成具有一定间隔高度的穿透型预留缝,这些预留缝成为坝体的削弱面,这种形式对坝体断面削弱的面积较大,其结构简图见图1[12];②双向间隔,与单向间隔相比结构复杂,并且成缝时有固定的尺寸要求,这种形式对坝体断面削弱的面积相对较小,其结构简图见图2[12]

  

图1 单向间隔诱导缝Fig.1 Unidirectional interval induced crack

  

图2 双向间隔诱导缝Fig.2 Bilateral interval induced crack

3)在抗拉强度上,重力坝中的诱导缝成缝形式导致其本身没有强度,不能承受拉力;拱坝中的诱导缝仍然保留着一部分的抗拉强度。

1.4 诱导缝与横缝、应力释放缝的区别

横缝是为了使坝体适应地基的不均匀沉降而设置的垂直于坝轴线的结构缝。应力释放缝也是结构缝的一种。它与诱导缝相似,是在坝体上游坝踵断面附近布置的有限深度的人工缝。

三者的主要区别如下[1,13]

1) 在结构方面,横缝结构较复杂,施工繁琐,施工时间长;另外两种结构缝则相对简单,施工简便、快速。

2) 在施工方面,设置横缝后使坝体在一定高程上沿轴线方向整体性缺失,不利于混凝土的通仓碾压,但对于高拱坝来说,设置横缝相当于增加了坝体的表面积,有利于后期坝体混凝土与外界进行温度交换,改善坝体的温度应力;诱导缝及应力释放缝对坝体施工的影响不大,可做到全断面通仓碾压。

[3] 陈宗卿.普定碾压混凝土拱坝布置和结构设计[J].水力发电,1995,21(10):5-9.

2 拱坝诱导缝等效强度及碾压混凝土断裂实验

[4] 严尚源.普定全断面碾压混凝土拱坝中细部结构的施工[J].水利水电技术,1995,26(10):41-44.

拱本身的结构特点,使得拱端的拉应力较大,而且拉应力沿弧长的衰减速度也较快,在拱端附近设置诱导缝要优于拱冠附近设置。抗拉强度的大小与连接面积的多少成正相关,诱导缝的强度减少过多对拱坝承受压应力是不利的,在实际工程应用中,要求诱导缝等效强度与混凝土强度差值占原混凝土强度的比例≤1/3[1]

虽然微电子技术听起来是一个距离我们生活很遥远的高科技,但在日常生活中,微电子技术服务着我们生活的方方面面。比如电子设备的芯片就是微电子技术的具体表现,它是我们用的手机、玩的电脑、看的电视、用的洗衣机、空调等电气中的核心构成部件。可以看出,我们的生活离不开微电子技术。

2.1 碾压混凝土诱导缝等效强度研究

尽管设计诱导缝的目的相同,但实际发挥的作用效果却不同。如在普定和沙牌RCC拱坝中只有部分诱导缝在运行期开裂,温泉堡RCC拱坝的诱导缝却多次开裂。目前,诱导缝成缝的几种典型的布置方法有:①由切缝构成诱导缝,如马罗诺坝[14];②预留缝处理,如温泉堡RCC拱坝,以诱导板形成预留缝[15],诱导板是基本部件,每条裂缝由一对诱导板构成;或者挖沟掏槽埋设成缝板,如普定RCC拱坝[15];③孔式诱导缝,如天生桥I级水电站[16]。目前关于碾压混凝土诱导缝的试验研究主要为诱导缝的模型试验,黄达海等[17-18]建立了等效裂纹断裂模型,得到断裂韧度计算式:

 

(1)

K(P,a)为由外荷载引起的应力强度因子; K(σ(x),Δa)为由闭合力引起的应力强度因子;P为外荷载;σ(x)为闭合力;a为预留缝长度;Δa为裂缝扩展量。

张小刚等[19]把RCC稳定断裂韧度加入到等效强度中,得到了无限大板穿透型模型下,诱导缝等效强度的计算公式:

③ 刘译:...if he who was born after me learned the Way before me...

 

(2)

式中为等效裂缝扩展长度为亚临界扩展长度为失稳时断裂韧度;ft为混凝土的抗拉强度;w为断裂时计算点的位移值;a的意义同前。

要及时打掉第1花位下的侧枝、老叶、黄叶,结果盛期枝条向外下垂,可用铁丝或竹竿支撑绑架,使植株整齐排列,有利于通风透光,同时追肥、浇水、采收方便。随着采收节位上移,可逐渐去掉下部老叶、病叶和结过果的枝条。

曾昭扬等[20]推导出以诱导缝单向间隔形式布置下的等效强度计算公式:

 

(3)

[16] 赵中极,张镜剑,杨耀红.碾压混凝土拱坝诱导缝的非线性断裂研究[J].华北水利水电学院学报,1995,16(4):1-8.

以上学者通过物理模型试验,得到了关于诱导缝等效强度的理论模型和计算模型,并依据实验结果,以实际工程为例进一步说明了所做试验成果的正确性,使诱导缝等效强度的计算有了更完善、成熟的理论和方法。但各位学者得到的等效强度模型均未考虑空间形态下诱导缝的特性,对于其在各种情况下变化规律应该进行系统的试验研究。

“让我拍一张菜单,研究上面有什么角色是名存实亡的?”喜欢看侦探卡通的我对儿子说:“应该带放大镜来探索,看看哪样菜色被斩草除根。啊,千万别是你爱吃的肉。”

2.2 碾压混凝土断裂实验研究

对混凝土进行开裂研究分析时,有限元分析法是常用的方法之一,分为断裂力学模型、离散裂缝模型和分布裂缝模型[22]。前两种模型下的分析如下:顾爱军等[15]以线弹性断裂力学理论为基础,只考虑水平和竖直两个方向,建立了断裂力学计算模型,并从缝长、缝间距研究了对诱导缝的影响,依据结果提出了两种更为简单实用的诱导板形式。赵中极等[16]采用等效断裂非线性分析方法,也提出了一种新的孔式诱导缝形式,对新形式的诱导缝的效果进行了计算分析。

工程上诱导缝实际的作用效果除了与本身结构形式有关,与材料性质,即碾压混凝土的性质也有很大的关联。这引起了学者从不同的角度对碾压混凝土的性能进行探索研究。陈媛等[23]和张林等[24]均对按照沙牌拱坝碾压混凝土配合比制作的试验模块进行了试验研究,都得到了断裂韧度KIC与试件最大荷载Pmax是正比关系;外加荷载、断裂时对应的变形以及韧带断面的面积影响断裂能GF的结论。不同之处在于,张林等[24]还研究了光纤光强与裂缝发展过程之间的关系,试验结果表明,二次涂覆单模光纤的灵敏度较高,可对混凝土的开裂进行实时监控。赵志方等[25]研究了骨料粒径和水胶比对混凝土三点弯曲梁断裂的影响。试验结果显示,当粒径较小时,断裂能随之增大而增大,当粒径进一步加大时,断裂能随之减小;水胶比对混凝土抗稳能力和延展性产生了两种截然不同的影响,抗稳能力随着水胶比的增大而逐渐减弱,但延展性在一定程度上却得到了提升。杨静等[26]研究了冻融循环和引气剂对混凝土相对动弹模量的影响。实验结果表明,冻融循环次数越大,相对动弹模量衰减越多,分析其原因可能是水灰比的增加,使混凝土试件内部有害孔隙增多,在冻融作用下侵入的水量越大,孔隙内水的分布越不均匀,因而造成动弹性模量损失越严重;引气剂能够向混凝土中引入大量的微小气泡,使孔隙内的水分均匀分布,提高了普通混凝土的抗冻能力。

旋流器组更换前,粉精煤灰分累计13.72%,更换大直径水力旋流器后降至11.60%。生产中将粉精煤掺入精煤的比例由原来的1/3以下调整到1/2以上,最终精煤产率增加0.5%。每年入洗原煤按600万t,精煤价格按1 600元/t计算,则每年增加经济效益为:600万t×0.5%×1 600元/t=4 800万元。

3 结 论

利用诱导缝可以人为控制坝体发生裂缝时的位置,大体上掌握裂缝的发展方向。本文指出了布置诱导缝时应考虑的两个方面,即以诱导缝强度降低的比例为指标来控制诱导缝与拱端之间的距离,以及指出的3种布置方案。部分学者提出了诱导缝等效强度的数学模型和对应的计算方法,并依据实际工程验证了其可靠性,在工程上具有使用价值。

混凝土的配合比,粗细骨料的选择,以及外界环境的周期性变化都对诱导缝的作用效果产生影响,在做实验研究时,缩尺效应对试验结果的影响还是明显的,在分析试验结果时应给予充分考虑。

诱导缝的结构及其布置的位置和形式,可改变坝体结构应力的分布。随着混凝土研究理论的深入和完善,监测和研究手段的推陈出新,电子计算机的快速发展,未来模型试验与数值模拟计算方法相结合的途径是研究这一课题主要的发展趋势和重要手段,建议全面地对诱导缝的相关问题进行试验研究。

参考文献:

[1] 王瑞骏.高等水工结构[M].北京:中国水利水电出版社,2016.

[2] 杨洪才,陈宗卿.普定水电站碾压混凝土拱坝工程技术总结[J].贵州水力发电,1996,20(2):8-12.

1)对花岗岩中粒子速度峰值和比例粒子位移峰值进行对数坐标下的线性拟合分析,结果表明粒子速度峰值和比例粒子位移峰值在靠近爆心的区域衰减慢,远离爆心的区域衰减快;

3) 在作用效果方面,横缝会释放对温度变形的约束,封拱灌浆后不构成拱坝的结构薄弱面。应力释放缝和诱导缝均不能完全解除对温度变形的约束,且应力释放缝和诱导缝处往往成为拱坝的结构薄弱。

当下,电力能源依旧唱着属于它的时代歌。为了促进农村的发展,就要相应改善农村的电压质量。安全是最基础的前提,要确保人民用电用的放心。同时,要结合当下最新的技术,争取较少的能耗发更多的电能。整个过程中,要保证整体农网结构的坚强,能在日后的农村建设中存在更久,服务更优。

其次,结合社会需求和专业发展趋势对人才培养方案进行不断调整和改进。随着时代的不断发展,建筑工程管理行业对人才的需求必然会不断发生改变,再这样的情况下,各高校必须对自身的人才培养方案进行持续改进,才能更好的是一个社会发展。具体实施中,要将专业教育和建筑行业资格认证挂钩,同时引入教育部门和专业协会双重认证机制,促进建筑工程管理专业的改革创新。

在温降的作用下,拱坝的坝体应力分布呈现出很强的非均匀性,但最大拉应力仍发生在拱端和拱冠。假设浇筑后的混凝土强度处处相等,则在此假设的基础上,裂缝发生的位置就由诱导缝的等效强度和其所在断面的应力决定,即裂缝位于拉应力最大断面,或者位于抗拉强度最低的诱导缝断面。

[5] 陈秋华.碾压混凝土拱坝成缝新设计[J].水力发电,2002,28(1):23-36.

[6] 陈秋华,丁予通.沙牌碾压混凝土拱坝结构分缝设计研究[J].水电站设计,2002,18(1):21-25.

[7] 彭旭初,薛桂玉,罗原宗.碾压混凝土拱坝结构模型试验[J].中国水运,2008,8(4):160-161.

寒区混凝土遭受长时间低温或者冻融循环,需要深入了解混凝土在恶劣条件下的各种性能,以及其他因素可能对混凝土材料本身所造成的影响。

[8] 曹晓麒,石中岳,邱文婧.象鼻岭碾压混凝土拱坝诱导缝有限元分析[J].中国水运,2017,17(3):130-132.

[9] Hollingworth F,Hooper D J,Gevihger J J.Roller compacted comcrete arch dam[J].Water Power & Dam Construction,1989,41(11):29-34.

[10] 江守燕,杜成斌,陈灯红.NamNgum5水电站分缝重力拱坝地震响应分析[J].河南大学学报:自然科学版,2010,38(3):308-312.

[11] 张小刚,宋玉普.碾压混凝土坝诱导缝设置及拱坝诱导缝等效强度[J].水利水运工程学报,2003(4):67-73.

[12] 田志斌.具有诱导缝的碾压混凝土拱坝温度裂缝发展分析[D].西安:西安理工大学,2013:13-16.

[13] 范福平,龙起煌,罗洪波,等.峡谷地区碾压混凝土筑坝技术与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2015.

[14] 门达尼亚·F.西班牙RCC筑坝经验[J].水利水电快报,1996,17(6):19-26.

[15] 顾爱军,朱为玄,王向东,等.碾压混凝土拱坝诱导缝的断裂力学分析[J].红水河,2004,23(1):21-25.

为了诱导缝能够起到作用,就要保证诱导缝处混凝土的特性达到要求。以上学者通过不同的方面研究了混凝土的断裂韧度KIC、断裂能GF在断裂时的特征、粗骨料和恶劣环境周期性的变化等对混凝土的影响,使诱导缝能够更有效地为实际工程服务。在实际工程上,坝体内的应力状态复杂多变,可能导致诱导缝的开裂状态多种多样,所以设计的试验不应局限于一种环境或者一种外力状态下,应该进行系统的,综合因素下的试验研究分析。

式中r为诱导缝面积折减率,为与混凝土断裂韧度有关的无量纲参数,其中E为碾压混凝土的弹性模量,Gf为碾压混凝土断裂能,W为相邻两个诱导缝之间的中心距,2a是诱导板的高度。由等效强度曲线得,feq与面积折减率呈反相关关系;当S值增大时,混凝土塑性特性对诱导缝的应力分布产生较大的影响,此时等效强度增大。毕重等[21]制作了穿透型和非穿透型两种诱导缝试件,对其进行了一系列轴拉试验。对两种诱导缝试件来说,面积折减率的影响程度更大,试件尺寸影响程度相对较小。但等效强度与面积折减率、试件尺寸都呈反相关关系。

[17] 黄达海,宋玉普,赵国藩.大体积混凝土等效裂缝断裂模型研究[J].计算力学学报,2000,17(3):293-300.

[18] 黄达海,宋玉普,赵国藩.碾压混凝土诱导缝的等效强度研究[J].工程力学,2000,17(3):16-22.

[19] 张小刚,宋玉普,王学志,等.碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度双参数断裂模型[J].大连理工大学学报,2005,45(2):265-271.

[20] 曾昭扬,马黔.高碾压混凝土拱坝的构造缝研究[J].水力发电,1998,24(2):30-33.

[21] 毕重,王学志,黄志强,等.碾压混凝土诱导缝等效强度试验研究[J].武汉理工大学学报,2009,31(8):10-13.

[22] 范瑞鹏.碾压混凝土拱坝诱导缝布置形式研究[D].西安:西安理工大学,2010:10-12.

高分子吸附树脂与酸性材料配施对盐碱离子钝化效果研究………………………… 宋纪雷,李跃进,王 鼎,李 凯,靳存旺(31)

[23] 陈媛,张林,何江达,等.碾压混凝土断裂特性与诱导缝开裂条件研究[J].四川大学学报,2005,37(3):15-19.

[24] 张林,徐进,陈新,等.碾压混凝土断裂试验研究[J].水利学报,2001,32(5):45-49.

跨境电商由于地理位置造成的收发货时滞,再加上各国的外汇管制政策的差异,就当前来看,现在跨境支付手段一般无法做到实时到账,而汇率的瞬息万变在一定程度上增加了企业在款项收付过程中外汇敞口而造成的汇率波动风险。另外如今的跨境电商交易一般都是通过跨境电商平台上进行的,所有交易数据也是存储在虚拟平台上。因此无法完全避免在支付过程中的安全隐患。在当前的跨境电商体系下,跨境支付平台无法对跨境电商平台进行有效的约束,同时世界各国的金融政策法规存在不一致性也导致很难对跨境支付进行有效的监管,这种缺乏监管需要靠企业自律的模式从客观上增加企业在交易过程中的信用风险和交易的成本。

[25] 赵志方,饶俊波,王卫仑,等.粗骨料粒径和水胶比对大坝混凝土断裂参数的影响[J].浙江工业大学学报,2015,43(3):270-274.

[26] 杨静,张鹏,赵铁军,等.冻融损伤对混凝土断裂性能的影响研究[J].混凝土,2015(4):1-4.

危机管理机构的主要职责是对建筑工程施工过程中存在的危机和风险进行预测,并对其进行深入地分析,根据分析结果制定相应的解决方案,以便危机出现时能够及时对其进行处理,避免对企业造成较大的损失。可见,危机管理机构的工作内容就是危机管理意识的具体体现。为了提高危机管理工作的效率,危机管理机构内部的权责划分一定要明确,避免出现互相推诿的现象;而且还要建立完善的危机管理责任制度,使大家在工作时有据可依。

 
渠亚伟,宁利中,宁碧波,田伟利,刘爽
《黑龙江大学工程学报》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号