拱坝培厚加固新老坝体结合面工作性态研究

摘要

水工混凝土结构由于使用年限的增长不断老化产生各种病害问题,因此混凝土加固工程成为工程领域重要分支。新老混凝土结合状态是拱坝培厚加固工程中的主要难点之一。由于结合面存在一定数量的微裂纹与原始缺陷极容易破坏,作为典型的离散结构面在进行数值模拟时需要同时考虑断裂问题与接触问题。
　　坝体结合面在荷载作用下将出现张开、滑移及粘结等状态,属于离散结构面,其开裂情况及传力机理十分复杂。本文以某拱坝培厚加固工程为实例,将内聚力模型与ABAQUS强大的接触分析功能结合来分析运行期坝体结合面的工作性态,并分析坝体联合受力情况以及新老坝体安全性。
　　通过数值分析表明:温度荷载是导致合面开裂的主要原因,也是决定结合面接触状态主要因素。在新老混凝土直接粘结条件下,结合面总是处于是部分张开、部分闭合的状态,在靠近坝基与坝肩部位新老混凝土之间可以保持粘结状态,结合面中部区域则处于微裂纹与完全裂纹过渡的阶段,而结合面顶部区域冬季则出现较大的张开位移。分析表明可以通过无机界面胶改善坝体开裂情况,通过界面植筋可以减小结合面张开位移。无机界面胶与界面植筋联合使用可以很好地改善结合面工作性态。

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第一章 绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究进展

1.3主要工作内容

第二章 断裂力学及内聚力模型

2.1新老混凝土结合面微观结构及力学特性

2.2经典断裂力学

2.3混凝土非线性断裂力学

2.4基于表面的内聚力行为

第三章 接触理论及ABAQUS接触分析

3.1接触非线性分析

3.2接触问题的变分原理

3.3接触问题求解方法

3.4 ABAQUS接触分析

第四章 拱坝培厚加固坝体结合面工作性态研究

4.1工程概况

4.2计算荷载及方案

4.3计算模型及参数

4.4计算结果分析

第五章 结合面加固措施效果分析

5.1结合面加固措施及模拟方法

5.2结合面加固效果分析

5.3选定方案结合面传力分析

5.4选定方案坝体安全性评价

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢