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密级
学号 0 708 150852
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硕士学位论文
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摘要
论文题目: 碾压混凝土拱坝诱导缝布置形式研究
学科专业: 水工结构工程
研究生: 范瑞朋签名: 玉弊玛
指导教师: 李守义教授签名: 道霞试-
摘要
碾压混凝土筑坝的诸多优点,使得它在近几十年的筑坝实践中得到飞速发展,但在许
多工程中都不可避免的出现不同程度的温度裂缝。由于拱坝坝体应力状态的复杂性和碾压
混凝土材料的不均匀性,坝体在温度应力作用下开裂时,很难确定究竟哪个断面首先开裂,
所以国内外己建成的碾压混凝土拱坝中普遍设置了诱导缝来控制坝体的开裂。本文分析了
由温度应力产生的大坝裂缝的危害性和控制裂缝的重要性,并在讨论解决温度应力的多种
措施及各自优缺点的基础上,阐述了诱导缝这一措施的优势和应用前景,继而通过对诱导
缝研究现状与趋势的分析,研究了拱坝诱导缝布置形式。
结合实际工程,以碾压混凝土拱坝诱导缝布置形式研究为主导,首先对无诱导缝拱坝
运行期进行了三维非线性有限元应力仿真分析及裂缝计算。根据计算结果和诱导缝的设置
原则,建立了诱导缝不同布置位置和不同削弱度的拱坝模型,分别进行了三维有限元静力
计算,并针对坝肩和地基交接部位的应力集中问题进行了等效应力计算。对比分析了几种
常见的诱导缝布置形式下坝体结构应力分布规律,提出了合理的诱导缝布置形式,为工程
设计提供参考依据。
通过计算分析得出,由于温降和基岩约束作用,在坝肩和坝踵区域最易出现裂缝,然
后裂缝沿着坝体厚度方向和坝体高度方向延伸。诱导缝不抗拉使拱坝的拉应力得到部分释
放。计算结果表明设置诱导缝对坝体诱导缝附近应力影响较大,对坝体其他位置应力状态
影响较小。在坝体顶部两端和底部两端拉应力比较大的区域设置诱导缝,便可有效消除该
区域的拉应力,其作用明确。另外在 1/6 一 1/3 范围内,不同的削弱程度对诱导缝释放坝
体应力的程度差别不大,对坝体应力分布规律影响也不大。因此选择合理的诱导缝布置是
解决碾压混凝土拱坝温度裂缝的有效途径。
关键词: 碾压混凝土拱坝; 三维有限元; 仿真分析; 诱导缝
西安理工大学硕士学位论文
T itle : S T U D Y O N IN D U C E D C R E A K L A Y O U T O F R O L L E R
C O M P A C T E D C O N C R E T E A R C H D A M
M aj o r: H y d ra u lic S tru ctu re E n g in e e rin g
N a m e : R u iP e n g FA N 5 ig n a tu re :
S u P e rv is o r : P ro f. S h o u y i L I 5ignature : 逃蜒鱼
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In th e re eeni d e e ad es ,R C C D A M S teehn o lo g y h ad raP id d ev elo P m eni b e eau se it h as m an y
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