1、PDF外文：http:/ 1 页 共 15 页 中文 5470 字 出处： Malla S, Wieland M. Analysis of an archgravity dam with a horizontal crackJ. Computers & structures, 1999, 72(1): 267-278. 拱形重力坝水平缝 分析 &n
2、bsp; 南马拉 *维兰德先生 摘要 拱形重力坝 在 运行 二十五年后， 水平缝 首先出现在下游墙的上部廊道。自那时以来，在整个廊道长度上，裂缝的扩展和张开一直不断的增加。在坝顶 向上游一侧，这一直伴随着一个不可逆转的位移。 这个问题已经 在 一个三维有限元模型的大坝 基础系统的帮助下进行研究 。广泛的有限元研究 结果 表明 ，假设 由于碱骨料反应 引起 大体积混凝土 数量逐步的增加 这种 状态 可以得到令人满意的解释 。 该测试中使用的大体积混凝土大坝也表明 巨大的可能性 发生这类反应。 1999 年埃尔塞维尔科技有限公司 ， 拥有 所有权
3、。 关键词 ： 拱形重力坝 ； 大体积混凝土 ； 热分析 ； 断裂力学 ； 碱骨料反应 ； 弹性位移 。 1. 序言 连续观察经过 25年 运 行 的 45米高的 拱形重力坝 其 上部廊道靠 下游墙上的裂缝。 位于 坝顶 15 米以下的 上部廊道 ， 自 那时以来 ， 已繁殖了裂 缝 几乎沿整个大坝的裂 缝 长度和 宽度 不断增加的速率高达每年 0.1 毫米 。 这一直伴随着一个对水库坝顶约 1.1 毫米每年不可逆转的位移。类似的裂纹在拐角处的基础上上游墙的上部 的廊道也能观察的到 。然而，开放的裂纹裂缝远小于第一次 裂缝。 第 2
4、页 共 15 页 为调查这一问题，一份进行了利用三维有限元模型的大坝 基础系统的研究报告。在 热弹性性能的线性弹性模型确定的帮助下，一个钟摆位于中部的部分水坝是 现有的 具体 记录和空气温度和大坝位移测量手段。 应力分析 的结果，组合的重心， 温度和水的负荷表明 ，在夏季 有相对较高的地区的拉 伸应力的墙壁 上部廊道 的位置 观察裂纹 。 然而，这些拉应力是不够高，不能令人满意的解释形成的裂缝。基于这项研究 ， 发生碱骨料反应被确定为最可能形成 在大坝 上部廊道 裂 缝的原因。 大体积混凝土 的 测试也显示了碱骨料反
5、应的大坝 有 相对较高 的可能性 。 2. 大坝的主要特点 拱形重力坝 ，图中 1 显示：坝 最大高度 45 米，坝顶长 290 米 。 坝顶宽 5 米，最大的基础宽度 22 米 。 大体积混凝土总量是 7.1 万立方米。使用的混凝土大坝的属性列于表 1 。 粗骨料主要包括麻岩片，或多或少丰富的云母， 其 最大晶粒尺寸为 80 毫米。一个引气剂添加在混合的混凝土 中 。是在 混凝土 中建 2.7 米升降机。较低的部分由 网络管道提供了人工冷却混凝土，大约 5个月 内 帮助混凝土温度从最大值 40减少 到 约 5左右 。
6、;3 有限元模型 三维阿迪纳有限元（远东）示范大坝基础系统 ， 包括 20 个 节点固体元素 ，图 2 所示。并在大坝基础岩石 ，分别 有 1722 年和 1560 年的内容 。 三维模型用于热和位移分析了 14555 点和 41634 自由度。 相对精细的有限元网格，需要考虑到大坝附近较高的热梯度的面孔和 上部廊第 3 页 共 15 页 道 的 高应力梯度。较低的廊 道 大坝没有蓝本。同样的有限元网格是用于热和位移分析。 4 温度 分析 4.1 大体积混
7、凝土热力学 热力学 工况 的大体积混凝土，主要是由它的扩散 系数 h， 它的定义是 ： ckh （ 1） 其中 k
8、是热导率， 是质量密度和 c 是比热单位质量。主要取决于各类型的集合体，在扩散的大体积混凝土可以 在 0.75 106 与 1.70 106 之间 有所不同（见 AIC 207.1R-871）。 由于每月平均气温一年 之内 在不同的网站几乎 为 正弦 方式变化 ，分布在一个厚厚的混凝土大坝的温度也可以大约估计下，简化的分析模型讨论如下。 其 均匀半空间表面受到正弦温度波动（即偏离的平均气温）由 ： sT (t)=0T sin t (2)
