裂缝对支墩坝结构性态的影响

摘要：

位于寒冷地区的支墩坝通常会遭受到严酷的环境条件.在最近一次对瑞典北部的支墩坝的评估和调查中发现了一些不同类型的裂缝.通过理论分析和现场测量发现多数裂缝的产生和扩展是由于季节性的温度变化所导致的.裂缝会以多种方式影响大坝的性态,例如,它们可会降低大坝的密实性并增加裂隙中的水压力.而且,裂缝对大坝的刚度和稳定性有影响.当大坝的支撑结构有裂缝时,一般的滑移和倾覆稳定性分析是不够的.裂缝可能影响大坝的整体性和均质性.一个有裂缝的甚至是修补过的大坝不能被看做是一个均质体,应该区别对待.因此,应该运用有别于传统设计模型的其他模型,对有裂缝及修复过的大坝进行稳定性分析.在分析有裂缝的或者修补过的大坝结构时,至少需要考虑以下两个方面,第一个是叠加原则,第二个则是破坏的概率.众所周知,有裂缝的结构(在荷载作用下)表现为非线性,因此叠加原理不能用来确定几个荷载同时作用的整体效果.破坏模式是考虑计算失事概率时的决定性因素.而裂缝初始条件和裂缝扩展轨迹是破坏模式的决定性因素.因为基于结构弹性行为的普通设计方法及数值模型此时不可用,因为它不能描述非线性行为,不能对结构破坏模式进行预测分析.故而文中采用基于非线性断裂力学的有限元模型研究支墩坝裂缝的发展,研究裂缝的扩展轨迹,并确定其对结构整体性态的影响,如结构的整体刚度和可能的破坏模式。

关键词： 支墩坝 断裂力学 裂缝扩展 破坏模式

作者: Richard Malm Manouchehr Hassanzadeh Tobias Gasch Daniel Eriksson

作者单位: Vattenfall Power Consultant, Stockholm, Sweden;Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Swede Vattenfall Power Consultant, Stockholm, Sweden;Lund University Faculty of Engineering, Lund, Sweden

会议类型: 国内会议

会议名称: 大坝技术及长效性能国际研讨会

会议地点: 郑州

会议语种:中文

页码: 466-472

在线出版日期: 2011-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）