基于混凝土面板堆石坝原型观测资料的分析与安全评价

论文摘要

混凝土面板堆石坝是近几十年来发展很快的一种新的土石坝坝型,具有投资省、施工方便、安全性好、应用广泛等优点,并随着筑坝经验的不断积累以及科学研究的深入开展日趋成熟,在世界上很多国家已成为水利水电设计中优先考虑的坝型。但该坝型的设计仍处于经验阶段,尚无成熟的设计理论,主要是参照已建工程的经验并按类比法来进行的。因此,大坝原型观测尤其是对于已经安全运行的大坝原型观测资料的分析评价对混凝土面板堆石坝的发展具有重要意义,可视为直接经验的依据,也是理论研究的基础。本文结合某水库混凝土面板堆石坝原型观测资料就此方面进行深入研究,具体开展了以下工作：分析了混凝土面板堆石坝堆石体和面板的变形机理及影响因素,全面阐述了堆石体和面板的变形特性；介绍了混凝土面板堆石坝观测分析常用到的方法和有限元分析方法,并针对几种统计回归分析方法做了简要阐述；整理了某水库混凝土面板堆石坝原型观测资料,然后通过常规方法对观测资料进行了定性分析；对坝体内部变形和大坝渗流量采用统计回归方法进行了定量分析；将实测资料分析成果与类似工程进行了对比分析,然后参考相关规范对大坝的总体性状作出了安全评价,同时对大坝安全监测提出了若干建议；对坝体内部变形及应力状况进行了施工和蓄水过程的有限元模拟,分析了坝体在不同时期的变形情况,然后将有限元计算结果与实测成果进行了比较分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 混凝土面板堆石坝的发展及研究概况
• 1.2 混凝土面板堆石坝的特点及优势
• 1.2.1 结构特点
• 1.2.2 施工特点
• 1.2.3 运行和维修特点
• 1.3 混凝土面板堆石坝原型观测分析的发展及研究概况
• 1.3.1 原型观测分析的目的和意义
• 1.3.2 国外观测分析发展及研究概况
• 1.3.3 我国观测分析发展及研究概况
• 1.4 本论文的主要研究内容和研究技术线路
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究技术路线
• 1.5 本章小结
• 第二章 混凝土面板堆石坝变形研究
• 2.1 堆石体变形特性及影响因素
• 2.1.1 堆石体变形特性
• 2.1.2 堆石体变形影响因素
• 2.2 混凝土面板变形特性及影响因素
• 2.2.1 混凝土面板变形特性
• 2.2.2 混凝土面板变形影响因素
• 2.3 本章小结
• 第三章 混凝土面板堆石坝观测分析和有限元分析
• 3.1 面板堆石坝观测分析
• 3.1.1 观测分析的内容
• 3.1.2 观测分析的方法
• 3.2 面板堆石坝有限元分析
• 3.2.1 堆石体本构模型
• 3.2.2 接触面模型
• 3.3 本章小结
• 第四章 某水库混凝土面板堆石坝观测分析
• 4.1 某水库工程概况及自然条件
• 4.2 大坝监测工程设计及仪器安装
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 坝体表面变形监测
• 4.2.3 坝体内部变形监测
• 4.2.4 面板周边缝及垂直缝监测
• 4.2.5 混凝土面板应变监测
• 4.2.6 面板钢筋应力监测
• 4.2.7 大坝渗流监测
• 4.2.8 库水位监测
• 4.3 坝体表面位移分析
• 4.3.1 坝体表面水平位移分析
• 4.3.2 坝体表面竖向位移分析
• 4.4 坝体内部位移分析
• 4.4.1 定性分析
• 4.4.2 定量分析
• 4.5 混凝土面板变形分析
• 4.5.1 面板混凝土应变分析
• 4.5.2 面板钢筋应力分析
• 4.5.3 面板垂直缝变形分析
• 4.5.4 面板周边缝变形分析
• 4.5.5 面板挠度分析
• 4.5.6 混凝土面板变形分析总结
• 4.6 大坝渗流分析
• 4.6.1 渗水压力分析
• 4.6.2 渗流量分析
• 4.6.3 绕坝渗流分析
• 4.6.4 大坝渗流分析总结
• 4.7 观测成果的影响因素及其规律总结
• 4.8 观测成果与类似工程比较分析
• 4.9 大坝安全综合评价及监测建议
• 4.9.1 大坝安全综合评价
• 4.9.2 大坝安全监测建议
• 4.10 本章小结
• 第五章 某水库混凝土面板堆石坝有限元分析
• 5.1 有限元计算分析
• 5.1.1 计算模型与计算方法
• 5.1.2 材料分区及参数
• 5.1.3 计算成果整理及分析
• 5.2 有限元计算成果与观测成果对比分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目