混凝土溢流壩閘墩裂縫成因分析及加固后安全評(píng)價(jià).pdf

1、水電站泄水建筑物閘墩上產(chǎn)生裂縫，是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象，特別是我國(guó)東北地區(qū)幾座混凝土重力壩在施工期沒出現(xiàn)閘墩裂縫，而在運(yùn)行許多年后出現(xiàn)閘墩裂縫，有些裂縫如貫穿性裂縫嚴(yán)重影響了水電站的正常運(yùn)行。閘墩開裂的原因主要有閘墩配筋不足、溫度應(yīng)力超限以及溢流壩前靜冰壓力過大等。但這僅是定性分析的結(jié)果，尚不能明確上述原因中哪一個(gè)對(duì)閘墩的開裂起主導(dǎo)作用。 本文以太平哨水電站22號(hào)溢流壩段為實(shí)際研究對(duì)象，通過有限元方法，建立壩體三維模型，計(jì)算閘墩混

2、凝土未開裂及加固后壩體溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)，利用ANSYS軟件對(duì)閘墩及裂縫進(jìn)行靜力計(jì)算及分析，分析溫度荷載、冰壓力等其它荷載對(duì)閘墩混凝土裂縫位置處應(yīng)力的影響，以及閘墩混凝土開裂的主要原因。針對(duì)混凝土開裂前后的受力狀態(tài)的變化，模擬有無裂縫壩體的承載機(jī)理，對(duì)加固前后的壩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行線性和非線性計(jì)算，對(duì)閘墩裂縫加固后的安全性進(jìn)行分析。本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容為： （1）建立合理的有限元計(jì)算模型，對(duì)閘墩未開裂前基本荷載組合下的壩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行線

3、性計(jì)算，得到閘墩裂縫發(fā)生位置處的應(yīng)力分布情況，比較不同荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用及影響，分析閘墩開裂原因。 （2）對(duì)已開裂閘墩加固前后進(jìn)行線性計(jì)算，通過分析計(jì)算結(jié)果，分析冰壓力和溫度荷載對(duì)閘墩裂縫加固后應(yīng)力狀態(tài)的影響，對(duì)加固前和加固后的壩體安全性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。 （3）建立閘墩非線性有限元計(jì)算模型，考慮混凝土開裂和鋼筋的影響，對(duì)開裂原因進(jìn)行進(jìn)一步分析，并論證線性計(jì)算結(jié)果的可靠性。 本文對(duì)太平哨水電站溢流壩閘墩豎向開裂原因進(jìn)行