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时间:2019-01-09
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1、水库溢流坝闸墩裂缝修补加固技术研究 摘要水库运行后出现溢流坝闸墩竖向裂缝,在调查与检测基础上,运用ANSYS有限元软件及线性静力学理论,分析静水荷载、闸墩上部重力荷载、闸门开启荷载、温度荷载等组合荷载作用下对闸墩整体结构应力分布计算,分析了闸墩混凝土危险区域及裂缝成因,提出裂缝修补加固技术,为类似工程问题提供借鉴。 关键词水库;溢流坝闸墩;裂缝;成因;修补加固技术;ANSYS 中图分类号TV698.2+2文献标识码A文章编号1007-5739(2014)09-0235-03 RepairandReinforcementTechnologyofSluicePierCrac
2、ksinReservoirOverflowDam XIAHai-jiang1,2LIANGLi1WANGLiang2 (1CollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity,ShenyangLiaoning110819;2ResearchInstituteofWaterResourcesandHydropowerScienceinLiaoningProvince) AbstractSluicepierverticalcracksappearedafterthereservoiroperated.Base
3、dontheinvestigationanddetection,finiteelementsoftwareANSYSandLinearStatictheorywereemployedtoanalyzethestressdistributionofpierstructureintheoverallandlocationofthecrackfromtheperspectiveoflinearstaticon10hydrostaticpressure,upperloadofpier,openingloadofsluicegates,temperatureload.Thecauseso
4、fthepierconcretecrackwerediscussed,andtherepairandreinforcementtechnologyforcrackwasputforwardtoprovidereferenceforthesimilarengineeringproblems. Keywordsreservoir;overflowdam;sluicepier;crack;causes;repairandreinforcementtechnology;ANSYS 水库在防洪、发电、灌溉、供水、航运和渔业等方面发挥了极其重要的作用,为国民经济发展和保障人民群众的生命
5、财产安全做出了重要贡献。然而,由于受到人为因素和自然因素的影响,水库溃坝事故时有发生。水库大坝一旦失事,产生的洪水会对下游造成灾难性的破坏。随着水库下游固定资产和人口数量的日益增长,同样量级洪水造成的损失将成倍增加。因此,保证坝体结构的安全就显得尤其重要[1]。 研究闸墩裂缝成因及修补加固的意义:一是了解和掌握混凝土水坝闸墩裂缝对大坝安全性的影响程度。对于任何建筑物都要满足正常使用功能的要求,不同领域都有其相关的规范或规程。通过分析闸墩裂缝可以为大坝安全提供更好的力学依据。二是对水库大坝的正常使用起到预警、保护作用。通过掌握闸墩裂缝的成因及对修补加固方案的可行性分析,可以采取
6、相应的保护措施,对大坝的正常使用起到保护作用。三是对类似工程起到一定的借鉴作用。不仅是混凝土闸墩裂缝的成因,还可以是坝踵裂缝或其他原因。通过掌握规律,可以为类似工程提供一定的借鉴。 1工程背景10 水库始建于1960年,由于当年遭遇特大洪水而被迫停工,1970年续建,1974年竣工。该水库位于太子河干流上,是以防洪、灌溉、工业供水为主,兼有发电的大型水利枢纽工程,坝址上有流域面积6175km2,总库容7.9亿m3,大坝为二级建筑物。溢流坝段闸墩顺水流方向长度32.3m,桩号为0-4~0+28闸墩共15个,其中2.5m宽的边墩2个,9m宽的胖墩6个,4m宽的瘦墩7个,胖墩和瘦
7、墩间隔布置(静距12m)。胖墩内布置3道导流泄洪底孔工作闸门和检修井,其中最大检修井截面尺寸为7.0m×5.5m,并在中部处缩减,由于常年降水积留,现检修井内部都积蓄了不等量的积水。弧形闸门推力支承铰支座位于闸墩上高程93m、桩号0+18.5处,有突出牛腿[2]。 1975年检查发现在15个闸墩中有11个闸墩出现裂缝,其形状比较规则,大部分位于牛腿受力筋以外,即扇形筋末端,当时仅10#坝段的闸墩两侧有相对对称的裂缝。1981年检查时发现已有9个坝段的闸墩两侧出现了13对裂缝,其中3对在牛腿
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