基于丰满水电站溢流坝闸墩裂缝分析及加固措施

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1、大连理工大学硕士学位论文丰满水电站溢流坝闸墩裂缝分析及加固措施姓名：马军申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：周晶;陈玉夫20010901攮要本文根据丰满大坝修建的历史资料，以及其所处的地理位置和强然气候条件，详尽阐述了促使阐墩裂缝产生的各种原因。其中温度应力是闸墩裂缝残因鹃最主要漂匿。律者采用三维有限元瓣态温度场分析程序，对裂缝成因进行了数谯分析研究。给出了闸墩各部位在不同时间、水温和水位情况下的应力和位移分布。依据计算结果，制定出秘学合理的闸墩裂缝加固方案，并对各种加固措施进行了仔缨熬计算分析。热固蜃的效栗分析表表明，逶过采取各种有效的加固措施将

2、裂缝造成的危险程度减小到了最低，保证了大坝的安全正常运行。关键词：裂缝，加固，大坝，商限元AbstractInthispaper，accordingtothehistoricalinformationofconstructingtheFengMandamaswellasitsgeographicallocationandnaturalclimatecondition，variousfactorsledtocracksofgatefrustaareexpatiatedindetail．Primaryfactorofproducingcracksistemp

3、eraturestress．ByadoptingtheFEMprogramoftemperaturestressfieldofthreedimensions，thecauseofcracks’creationwasstudiednumerically．Underthesituationsofdifferenttimeandwater’Slocations，thedistributionsofthestressanddisplacementofvariousplacesarepresented．Thescientificandrationalproject

4、ofreinforcementofthegatefrustaisconstitutedaccordingastheresultsofcalculation．Thevariousmeasuresofreinforcementareanalyzedandcalculatedindetail．Theanalyzedeffectofreinforcementshowsthatthemeasuresofreinforcementdeeplydecreasethedangerousdegrees，whichwerecreatedbythecracks，andensu

5、rethesecurefunctionoftheFengMandam．keywords：crock，reinforcement，FEM，dam大连理工大学工程硕士论文第一章绪论1．1水工混凝土裂缝的形成和危害性大体积混凝土水工结构，如大坝，船闸、泄洪建筑物、电站厂房等，体积大，结构形式复杂。混凝土浇筑后，由于水泥在水化凝结过程中，要散发大量的水化热，因而使混凝土体积膨胀，待达到最高温度以后，随着热量向外部介质散发，温度将由最高温度降至一个稳定或准稳定温度场，将产生一个温差。如果浇筑温度大于稳定温度，这个温差就更大，这时，混凝土因为降温，将发生体积收缩，混

6、凝土的水化热发生过程，一般在浇筑后的3～5天左右，这时由于体积膨胀，在基岩部位受基岩约束，将出现较小的压应力，等到混凝土由最高温度开始下降以后，由于混凝土是热的不良导体，需要经过很长时间，几年、甚至几十年，才能达到稳定温度。在基岩部位，混凝土的收缩，受基岩约束，将发生很大的拉应力，如果超过混凝土的极限抗拉强度，就将出现基础贯穿裂缝。在脱离基岩约束部位，如果混凝土的最高温度与外部介质的温差过大，内部热的混凝土约束外部冷混凝土的收缩，亦即内部温度场呈非线形分布，也可能出现深层裂缝。最可能和最危险的情况，是早期的表面裂缝形成了坝体表层的弱点，，在继续降温过程中

7、，最容易出现具有破坏性的裂缝。1．1．1产生温度应力的条件自由板或自由墙无应力温度场的条件是：当混凝土板受热升温时，体积将受热膨胀，反之将收缩，如果板的混凝土单元体，不受任何限制，可以自由伸缩，混凝土体内，将不产生应力，大家知道自由温度变形只有在满足下述条件时，才能出现，即当板体不和处于另一力学变形或温度变形的物体相联系，板体内各点的温度相同，即：①当板体的温度场呈均匀变化，②当板体的温度场呈线形变化。除此以外，温度场如果按其它规律变化，，或当所研究物体与其它物体发生联系，这些物体内即将产生温度应力，它们不仅大连理工大学工程硕士论文和物体的线膨胀系数有关

8、，而且，和组成物体的材料的物理力学性能、热学性能也有关。在实际的工程中，上述的两