基于实测温度的蓄水期及运行初期溪洛渡拱坝变形分析

摘要

在大坝蓄水期和随后的运行初期，坝体的应力变形对于大坝长期运行的安全性和可能性有较大影响，而拱坝的温度荷载是拱坝设计中仅次于水压荷载的主要基本荷载，对坝体蓄水期及运行初期的应力有较大影响，因此温度荷载分析的合理性、准确性对反映坝体受力性态尤为重要。温度荷载作为拱坝的主要荷载之一，规范规定方法及一般计算中，将封拱温度作为起点，根据上游库水温和下游气温条件，计算出坝体最高和最低月均温度与封拱温度之差即为坝体的温升、温降荷载，将此荷载一次作用于整体拱坝计算温度应力。作为坝体上游边界条件的库水温通常按规范推荐的经验公式或数值分析方法计算。本文通过分布式光纤监测得到的实测温度资料，结合水位变化、水文气象资料、坝体自重，进行应力应变计算，进而分析坝体蓄水期及运行初期的变形。主要研究内容如下：
　　（1）简要介绍了溪洛渡大坝混凝土分布式光纤监测系统的布设及运行状况，并基于监测所得的实际混凝土温度数据，对蓄水期、运行初期上游坝面库水水温分布进行了相应的分析；
　　（2）基于实测温度数据，对坝体蓄水过程进行应力变形计算，分析得知溪洛渡拱坝初期蓄水处于正常工作状态，溪洛渡拱坝在整个蓄水过程是安全可控的；
　　（3）针对现有拱坝设计规范，计算温度荷载时，假定了上游库水位固定在正常蓄水位，而实际上游库水位在运行中是不断变化的，为此，在朱伯芳等关于水位变化下的拱坝温度荷载的研究基础上，基于溪洛渡双曲拱坝，并结合实测温度数据，分析可知坝体左右两侧径向位移、垂直位移基本呈对称分布，横河向位移基本呈现反对称分布，坝体总的位移主要是沿河流方向朝向下游的。

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引言

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 基于分布式光纤测温的实测库水水温分析

2.1 概述

2.2 分布式光纤测温系统简介

2.3 分布式光纤布置图

2.4 典型坝段上游表面温度分布监测成果

2.5 本章小结

3 基于实测温度的蓄水期坝体应力变形分析

3.1 概述

3.2 荷载计算简介

3.3 基于实测温度的蓄水期坝体应力变形分析

3.4 本章小结

4 基于实测温度的运行期坝体应力变形分析

4.1 概述

4.2 变化水位下拱坝温度荷载基本理论

4.3 基于实测温度的运行期应力变形分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

后记

附录1：攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录2：攻读硕士学位期间参与的科研项目