高拱坝设计理论与工程实践【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

高拱坝设计理论与工程实践PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 概论1

1.1 高拱坝设计理论与工程实践现状1

1.1.1 拱坝建造历程1

1.1.2 拱坝设计理论的发展与现状3

1.2 小湾特高拱坝的设计与建造6

1.2.1 枢纽总布置6

1.2.2 工程建设及运行7

1.2.3 拱坝设计7

1.2.4 拱座处理9

1.2.5 拱坝混凝土特性与温控措施9

1.2.6 复杂高边坡整治10

1.2.7 高水头大流量泄洪消能11

1.2.8 超大型地下洞室群11

1.2.9 高水头大容量水轮发电机组12

1.2.10 高水头大型金属结构12

1.2.11 导截流工程13

1.2.12 监测与检测体系13

1.2.13 临建设施13

1.3 结语14

参考文献14

2 坝基岩体工程特性15

2.1 研究坝基岩体工程特性的意义15

2.2 工程地质勘探与岩土试验16

2.2.1 工程地质勘察的任务及原则16

2.2.2 工程地质测绘18

2.2.3 勘探技术18

2.2.4 岩土测试技术及在小湾工程中的应用32

2.2.5 工程地质勘探及试验技术的改进与发展44

2.3 小湾工程地质环境47

2.3.1 区域构造背景47

2.3.2 岩体赋存环境49

2.4 天然状况下小湾岩体质量及评价58

2.4.1 岩体基本要素58

2.4.2 岩体的后期改造作用62

2.4.3 岩体结构特征68

2.4.4 岩体强度69

2.4.5 坝基岩体质量分级及强度参数69

2.5 工程作用下小湾坝基岩体特性71

2.5.1 随开挖卸载岩体质量的演化71

2.5.2 岩体质量随大坝初期浇筑及灌浆的演化98

2.5.3 随大坝继续浇筑及水库蓄水岩体质量的演化104

2.5.4 岩体质量长期演化预测106

2.5.5 坝基岩体质量演化规律109

2.6 岩体质量动态评价体系110

2.6.1 表征岩体质量变化程度的指标110

2.6.2 岩体质量动态分级111

2.6.3 岩体松弛程度预测方法探讨118

2.7 小湾坝基及拱座岩体结构与稳定121

2.7.1 影响抗滑稳定的因素121

2.7.2 影响变形稳定的因素129

2.7.3 影响渗透稳定的因素136

2.8 有关问题讨论142

2.8.1 工程地质勘察方法与技术142

2.8.2 岩体质量时空特性及演化规律143

2.8.3 岩体质量评价体系143

2.8.4 松弛岩体特性与处理144

参考文献144

3 拱坝混凝土特性145

3.1 混凝土的发展及实践145

3.1.1 混凝土的发展145

3.1.2 拱坝混凝土特性146

3.2 混凝土原材料性能148

3.2.1 水泥148

3.2.2 掺合料156

3.2.3 骨料160

3.2.4 外加剂163

3.3 混凝土配合比及性能166

3.3.1 常规试件混凝土167

3.3.2 全级配混凝土170

3.4 混凝土长龄期绝热温升183

3.5 氧化镁对混凝土长期安定性影响185

3.6 拱坝混凝土性能时空特性191

3.7 有关问题讨论192

参考文献193

4 拱坝结构分析理论与方法194

4.1 结构分析方法类别194

4.1.1 物理模型试验方法194

4.1.2 数学模拟分析方法195

4.1.3 安全监测分析方法197

4.2 结构力学方法——拱梁分载法197

4.2.1 拱梁变位协调条件的选择198

4.2.2 荷载199

4.2.3 拱梁杆件分析201

4.2.4 拱梁整体分析203

4.2.5 应力控制指标205

4.2.6 小湾拱坝应力计算206

4.3 有限单元法——静力分析210

4.3.1 基本方程210

4.3.2 非线性问题211

4.3.3 混凝土与岩体的本构模型218

4.3.4 成果整理与应用220

4.3.5 小湾拱坝应力计算222

4.4 有限单元法——动力分析226

4.4.1 基本方程226

4.4.2 自振频率及振型227

4.4.3 振型叠加法227

4.4.4 时程分析法230

4.4.5 库水与坝体的耦合233

4.4.6 地震动输入机制研究233

4.4.7 应力控制标准234

4.4.8 小湾拱坝动应力分析236

4.5 有限单元法——温度分析242

4.5.1 热传导方程及定解条件242

4.5.2 初始条件和边界条件的近似处理244

4.5.3 混凝土的热性能245

4.5.4 日照影响246

4.5.5 温度场的有限单元计算246

4.5.6 温度应力的有限单元计算251

4.5.7 小湾拱坝温度计算252

4.6 有限单元法——渗流分析254

4.6.1 基本原理与分析方法254

4.6.2 无压渗流自由面求解257

4.6.3 等效渗透张量258

4.6.4 裂隙岩体渗流／应力应变耦合模型260

4.6.5 防渗帷幕与排水孔幕模拟263

4.6.6 渗流量计算263

4.6.7 渗透力计算264

4.7 有限单元法——反演分析265

4.7.1 初始地应力反分析266

4.7.2 物理力学参数反分析267

4.7.3 反分析的回归分析方法267

4.7.4 反分析的人工神经网络方法269

4.7.5 小湾坝基岩体初始应力场反演274

4.7.6 小湾坝基裂隙岩体等效渗透张量反演277

4.8 有限单元法——不同网格间的数据传递280

4.9 复合单元法282

4.9.1 应力应变问题282

4.9.2 渗流问题283

4.9.3 温度问题284

4.9.4 小湾拱坝温度计算286

4.10 物理模型模拟方法289

4.10.1 模型试验的目的和意义289

4.10.2 模型试验的发展历程289

4.10.3 模型试验的原理和方法291

4.10.4 模型试验材料299

4.10.5 模型试验加载系统301

4.10.6 模型试验量测系统303

4.10.7 小湾拱坝地质模型试验303

4.10.8 小湾拱坝振动台动力模型试验306

4.10.9 小湾拱坝渗流模型试验307

4.11 安全监测分析方法311

4.11.1 监测统计模型311

4.11.2 监测确定性模型315

4.11.3 监测混合模型317

4.11.4 小湾拱坝监测资料分析与模型318

参考文献320

5 拱坝体形设计与综合优化322

5.1 体形设计与优化322

5.1.1 体形分类322

5.1.2 影响体形设计的主要因素322

5.1.3 体形设计方法324

5.1.4 体形设计经验性评估328

5.2 小湾拱坝体形设计与综合优化330

5.2.1 坝段选择330

5.2.2 坝址选择331

5.2.3 坝型选择331

5.2.4 坝线及枢纽总布置方案选择332

5.2.5 坝轴线及拱端嵌入深度选择333

5.2.6 体形综合优化338

5.2.7 拱坝体形的最终确定351

5.2.8 拱坝体形优化评价与认识359

参考文献360

6 坝基及拱座稳定与工程处理361

6.1 建基面选择及坝基处理361

6.1.1 建基面选择361

6.1.2 建基面开挖支护及保护363

6.1.3 坝基岩体开挖松弛分析评价及工程处理364

6.1.4 坝基工程处理措施375

6.1.5 小湾建基面选择及坝基处理378

6.2 拱座稳定分析及工程处理392

6.2.1 拱座稳定分析方法392

6.2.2 小湾拱座稳定分析及工程处理401

6.3 坝基及拱座渗控系统435

6.3.1 常规渗控系统435

6.3.2 小湾坝基及拱座渗控系统438

6.4 有关问题讨论449

参考文献451

7 拱坝温度控制453

7.1 拱坝温控技术的发展与现状453

7.1.1 温控技术的发展453

7.1.2 温控技术454

7.2 气温和库水温度456

7.2.1 气温456

7.2.2 库水温度456

7.2.3 小湾气温资料及水库水温461

7.3 稳定温度场463

7.3.1 小湾温度场边界条件463

7.3.2 小湾坝体稳定温度场464

7.4 混凝土浇筑温度464

7.4.1 混凝土的出机口温度464

7.4.2 混凝土入仓温度465

7.4.3 混凝土浇筑温度465

7.4.4 小湾拱坝浇筑温度466

7.5 施工期不稳定温度场和温度应力467

7.5.1 基础混凝土温度场467

7.5.2 水管冷却温度场467

7.5.3 基础混凝土温度应力470

7.5.4 施工期温度分析471

7.5.5 施工期温度及应力控制标准471

7.5.6 小湾拱坝施工期温度场及温度应力474

7.6 表面保温482

7.6.1 表层混凝土温度482

7.6.2 表层温度应力482

7.6.3 表层温度应力的估算482

7.6.4 表面保温效果估算483

7.6.5 小湾拱坝表面保温483

7.7 温度控制措施485

7.7.1 分缝分块485

7.7.2 混凝土原材料及配合比485

7.7.3 混凝土浇筑温度485

7.7.4 水管冷却485

7.7.5 表面保温485

7.7.6 小湾拱坝温控措施486

7.8 有关问题讨论492

参考文献493

8 拱坝细部结构设计494

8.1 坝体混凝土强度分区494

8.2 坝踵结构诱导缝494

8.2.1 诱导缝应力分析495

8.2.2 诱导缝细部设计503

8.2.3 诱导缝监测设计504

8.2.4 坝踵辅助防渗系统504

8.3 坝身泄洪孔口设计505

8.3.1 小湾泄洪消能特点及泄洪建筑物布置506

8.3.2 坝身泄洪中孔结构设计513

8.3.3 放空底孔结构设计524

8.3.4 关于闸墩锚固方式527

8.3.5 泄洪表孔结构设计528

8.3.6 坝身泄洪实际效果528

8.4 坝身导流孔口536

8.4.1 导流底、中孔布置536

8.4.2 导流底、中孔口结构设计537

8.4.3 导流底、中孔预应力闸墩设计537

8.4.4 导流中底孔封堵设计539

8.5 坝体结构设计543

8.5.1 坝体横缝543

8.5.2 坝内廊道及交通布置546

参考文献547

9 拱坝安全监测系统与监控体系548

9.1 监测技术发展及在拱坝中的应用548

9.1.1 监测技术的发展548

9.1.2 监测技术在拱坝中的应用与发展549

9.2 监测原理与方法551

9.2.1 监测原理551

9.2.2 监测目的551

9.2.3 监测方法552

9.3 监测系统构建554

9.3.1 监测设计554

9.3.2 监测仪器采购与安装埋设558

9.3.3 监测数据采集559

9.3.4 监测成果分析561

9.4 安全监控体系建立565

9.4.1 动态监测体系建立565

9.4.2 监控机制及体系567

9.4.3 监控预警572

9.5 小湾拱坝监测系统及监控体系574

9.5.1 监测设计574

9.5.2 监测系统实施与管理593

9.5.3 监测自动化系统594

9.5.4 监测成果分析595

9.5.5 监测系统及监测成果总体评价636

9.5.6 监控体系638

9.5.7 监测技术创新644

9.6 发展与展望646

9.6.1 监测仪器设备646

9.6.2 监控体系646

9.6.3 监测资料分析方法646

9.6.4 辅助决策专家系统647

9.6.5 基于物联网预警云服务技术647

9.6.6 可视化大数据的安全监测信息管理及预警系统647

参考文献647

10 高拱坝时空特性649

10.1 研究高拱坝时空特性的意义与方法649

10.1.1 意义与目的649

10.1.2 分析方法651

10.2 温度场时空特性653

10.2.1 技术路线与计算模型653

10.2.2 关键热学力学参数反演660

10.2.3 仿真分析及调控663

10.2.4 温度场时空特性669

10.3 渗流场时空特性679

10.3.1 技术路线与计算模型679

10.3.2 渗流场时空特性685

10.4 应力应变场时空特性695

10.4.1 技术路线及关键问题695

10.4.2 计算模型及条件696

10.4.3 关键力学参数反演697

10.4.4 坝基岩体变形时空效应706

10.4.5 坝体变形时空分布规律714

10.4.6 坝体应力时空分布规律731

10.4.7 拱座应力时空分布规律749

10.4.8 坝身孔口应力752

10.5 坝体混凝土温度裂缝757

10.5.1 裂缝产生及发展时段759

10.5.2 控制裂缝时段768

10.5.3 裂缝受控时段770

10.5.4 裂缝影响及稳定性评价771

10.5.5 相关认识780

10.6 坝体横缝灌浆781

10.6.1 横缝灌浆设计781

10.6.2 高程1161m以下接缝灌浆782

10.6.3 高程1161m以上接缝灌浆782

10.7 有关问题讨论794

10.7.1 拱坝变形规律与监测成果794

10.7.2 特高拱坝体形设计与应力控制标准794

10.7.3 特高拱坝坝踵开裂风险防范794

10.7.4 拱座稳定与地质缺陷处理795

10.7.5 拱坝温度场及温度应力795

10.7.6 拱坝温控措施795

10.7.7 坝身孔口与工程措施796

10.7.8 坝基防渗帷幕796

10.7.9 监测与数值仿真796