三峽工程右岸地下廠房引水洞襯砌混凝土軸向裂縫成因分析.pdf

1、長江三峽水利樞紐地下電站位于長江右岸,其廠房引水洞為有壓洞,按"一機一洞"平行布置.在澆筑過程中,陸續(xù)在各洞體襯砌的腰部附近及底部發(fā)現(xiàn)順水流向規(guī)律性很強的軸向裂縫,特別是3＃、4＃洞的情況更為嚴重.因此,有必要探討裂縫產(chǎn)生的原因.因3＃、4＃洞澆筑過程中未埋設觀測儀器,所以該文對1＃洞進行了仿真分析,從而為其它洞室裂縫的預防和已有裂縫的處理提供理論依據(jù).由于該工程混凝土材料各項物性參數(shù)即無試驗數(shù)據(jù)又無量測數(shù)據(jù),所以,該文首先結(jié)合實際測量

2、資料對其進行了參數(shù)的優(yōu)化反演.在此方法中,主要是誤差函數(shù)的建立和優(yōu)化方法的選擇.在參數(shù)優(yōu)化反演中,著重推導和分析了最小二乘反演方法,針對該工程實際情況,對其進行考慮時間效應和無量綱化的改進.然后編制相應的程序,進一步通過算例對其進行了驗證,同時對反演中各問題進行了較為詳細的分析,亦系統(tǒng)的介紹了變尺度優(yōu)化方法.結(jié)合引水洞的溫度和應變實測資料,利用考慮時間效應、無量綱化的最小二乘誤差函數(shù),采用梯度優(yōu)化方法中變尺度方法對其熱、力學參數(shù)進行了確

3、定性反演.針對該工程引水洞襯砌內(nèi)布置有冷卻水管,對絕熱溫升模型在通水前后采用了不同的表達式,并分別對其進行了優(yōu)化反演分析.應用三維非線性有限元方法,從仿真分析的角度可以比較真實地反映混凝土的實際變形、溫度和應力分布規(guī)律,在此基礎上,來分析襯砌混凝土的裂縫成因.對可能導致裂縫的幾種工況,該文應用三維和二維非線性有限元分別對其進行不穩(wěn)定溫度場和徐變應力場的仿真分析.通過分析得出了導致裂縫的幾種可能原因依次為:混凝土的圍巖變形、自生體積變形、