碾压混凝土层面水力破坏过程试验研究

论文摘要

碾压混凝土坝施工过程中分薄层浇注、层间间歇,使得其结构特性与常规混凝土坝有较大的不同。通仓逐层碾压使得坝体本身存在着众多的水平向的施工层面,致使碾压混凝土含有层间的薄弱面。而这些层面的结合特性受到层面间歇时间、材料性质、施工机械性能和施工现场气候条件等诸多因素的制约和影响。层与层之间胶结程度的好坏直接影响到整个大坝的整体工作性态。因此,对碾压混凝土坝层面的力学行为进行研究和分析是对碾压混凝土坝整体结构的工作性态进行评价和分析的关键所在。针对以上问题,本文做了以下工作:1、制作了三种不同工况的楔入劈拉试件,间歇时间分别为2h、6h和24h。试件尺寸均为500mm×500mm×200mm。并对层面粘结处采取了不同的处理方式。2、试验中,加载方式分为两大类:保持机械荷载施加水压力和保持水压力施加机械荷载。前者机械荷载保持在1kN、2kN和3kN时施加水压力直到试件破坏,后者水压力分别保持在0.1MPa、0.15MPa和0.2MPa时施加机械荷载直至试件开裂。此外还有单独机械荷载试件和单纯水压力试件作为对比件。本文对水压密封装置进行了详细介绍。3、在水压力实验开始之前对无水压试件情况进行了分析,采用双K断裂理论对起裂韧度、失稳韧度进行了计算。4、将三种层面间歇时间的试件在不同水压力条件下的水压力与起裂荷载、失稳荷载进行了拟合,得到了试件纯水压条件下起裂水压力值及失稳水压力值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 碾压混凝土大坝的研究背景
• 1.1.2 混凝土断裂力学的发展
• 1.2 国内外水力劈裂的研究现状
• 1.2.1 混凝土水力劈裂的试验研究
• 1.2.2 混凝土水力劈裂模型及数值仿真研究
• 1.3 本文主要研究工作
• 第二章 楔入劈拉试验的相关理论
• 2.1 引言
• 2.2 混凝土断裂力学
• 2.2.1 裂纹张开位移准则
• 2.2.2 双K 断裂模型
• 2.3 楔入劈拉试验原理
• 第三章 楔入劈拉试验设计及试验过程
• 3.1 引言
• 3.2 试件制作及水密封装置
• 3.2.1 试件制作工艺
• 3.2.2 水密封装置
• 3.3 加载装置及数据采集
• 3.3.1 试验加载装置
• 3.3.2 数据采集
• 3.4 试验过程
• 3.4.1 试件安装
• 3.4.2 加载
• 3.4.3 试验现象描述
• 3.5 本章小结
• 第四章 楔入劈拉试验断裂韧度的确定
• 4.1 引言
• 4.2 起裂荷载及起裂韧度的测算
• 4.2.1 起裂韧度的测定方法及计算理论
• 4.2.2 失稳断裂韧度的测定方法及计算理论
• 4.3 起裂荷载的确定及起裂韧度的计算
• 4.4 失稳断裂荷载的确定及失稳断裂韧度的计算
• 4.5 本章小结
• 第五章 水压条件下裂缝张开位移的试验测定
• 5.1 引言
• 5.2 水压力条件下的裂缝开口位移
• 5.3 水压力与试件起裂荷载、失稳荷载的拟合
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢