小湾拱坝应力监测资料分析-论文.pdf

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1、第35卷第4期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo1．35No．42014年8月JournalofNoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Aug．2014DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2014．04．007小湾拱坝应力监测资料分析张世宝，李芳(华北水利水电大学水利学院，河南郑州450045)摘要：小湾水电站以发电为主，兼顾防洪、灌溉和库区水运等．坝址处河谷基本对称，河谷深切呈“V”字型．为深入研究小湾拱坝坝体的动、静工作性态，对小湾拱坝坝体进行应力

2、监测；根据应力监测资料进行徐变应力计算，得到实际应力，然后利用作图、特征值统计等定性时空分析方法推断出大坝应力无明显异常；通过分析统计结果以及压应力变量分离模型得到了应力的统计模型．关键词：拱坝；应力；应变；监测资料；定性分析中图分类号：TV698．1文献标识码：A文章编号：1002—5634(2Ol4)04—0031—04大坝安全监控是以工程特征信息为基础的，因的工作性态做出判断．此对采集到的工程安全信息进行分析是大坝安全监1小湾水电站概况控的重要内容．这些工程安全信息即监测资料，不仅包括仪器采集到的大坝监测效应量和环境量资料等小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交确定性信息，还

3、包括通过人工巡视检查观察到的模界的澜沧江中游河段与支流黑惠江交汇后下游糊性信息；在确定性信息中又包括变形监测、应力监1．5km处．水库正常蓄水位1240m，总库容测等各种资料．对监测资料进行整理分析就是揭示151．32亿m，有效库容98．95亿m，为多年调节水并认识大坝效应量的变化规律，分析判断大坝结构库．大坝为混凝土双曲拱坝，坝高292in，坝顶高程性态存在的问题，预测结构性态变化发展，并对大坝1245nl，坝顶长922．74m，拱冠梁顶宽13．00m，底安全状况做出判断．常用的监测资料分析方法有比宽69．49m．引水发电系统布置在右岸．电站按照较法、作图法、特征值统计法、数学模型

4、法等⋯．“分期蓄水、监测反馈、逐步检验、动态调控”的原笔者主要采用作图法、特征值统计法对小湾拱则，分4个阶段进行蓄水．自2003年汛期至2013年坝坝体内部的应力监测资料进行分析，以此对大坝6月，小湾水库水位变化过程如图1所示．2003．8．142004-l1-62006．1．3O2oo74．252008．7．182O09．1O．112011．1_4加l2．3．292013．6．22日期图1库水位变化过程线地震等．应力监测通常根据不同构筑物采用应力应2应力监测及资料分析变计(组)、压应力计、基岩变形计、位移计、收敛仪、2．1应力应变计的布置无应力计、钢筋计、钢板计、土压力计等设备．运

5、行期拱坝监测项目主要有变形、应力、渗流、温度和坝体的应力，通常有两种观测方式：①由应变计收稿日期：2014—05—08作者简介：张世宝(1966一)，男，河北蔚县人，教授，硕士，主要从事水工结构模型试验与数值分析方面的研究32华北水利水电大学学报(自然科学版)2014年8月组观测应变，然后根据混凝土的徐变试验成果，推算2．2徐变应力的计算应力；②由应力计直接观测应力．根据应变计监测资料进行徐变应力的计算步骤小湾拱坝坝体内部应力监测采用第①种观测方如下．式．应力应变计埋人混凝土中，由于仪器的老化和失1)将各温度计的电阻值换算为温度值，以电阻效，存在长期稳定性问题，而又无法更换．因此，应

6、力比和温度值为纵坐标，时间为横坐标，绘制过程线，应变监测一般用作施工期、蓄水期和运行初期对水并进行误差检验和修正．工建筑物的安全监测和监控．应力应变计的布置根2)初步选定基准时间和基准值计算无应力计据坝型、坝高、结构特点及地质条件选择关键的有代应变，用无应力计应变和温度相关线求得混凝土温度膨胀系数a，求出自生体积变形G，分析无应力计表性的部位进行．测点的应变计支数和方向根据应的可靠性．力状态而定，空间应力状态宜布置7—9向应变计，3)计算各支应变计的计算电阻比，绘制控制平面应力状态宜布置4—5向应变计，主应力方向明图、叠加图，分析应变计组资料的系统误差并加以修确的部位可布置1—3向应

7、变计．正或删除．计算应变计组的不平衡量，进行平差，并小湾拱坝应力应变计布置如下：在956m高程对平差后的应变过程线修匀．的22坝段，1000m高程的15、29坝段，1050in高4)重新选择基准时间和基准值．程的12、32坝段，1100m高程的9、35坝段，5)实际应力和实际主应力计算．根据弹性力学1150m高程的6、38坝段和1190m高程的3、41公式坝段混凝土内的上游面、拱座中间和拱座下游面布=E‘：；，置9向应变计组和无应力计；在9坝段1150，，