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混凝土大坝冻胀变形统计分析模型研究

张进平  卢正超  黎利兵  赵春  李素梅  
【摘要】:丰满混凝土大坝运行六十多年来,发生了严重的老化病害。坝顶廊道激光准直及其他方法观测的垂直及水平位移过程线存在突出的历年双峰现象及趋势性时效变形。多年的研究排除了观测误差、坝基变形、碱骨料反应及春汛等因素的影响,认为是由冻胀引起的。混凝土大坝的冻胀变形包括:在冰冻作用下冰冻范围自外往里逐渐扩展过程结冰引起的膨胀(同时伴随有在温降作用下的收缩),冰冻范围自外往里逐渐消退过程中化冰引起的收缩(同时伴随有在温升作用下的膨胀),以及在反复冰冻作用下产生残余的膨胀变形等三方面的涵义。传统的统计模型把冻胀引起的变形和通常的温度分量混为一体,难以有效地反映冻胀影响,因为冻胀变形通常滞后于气温过程,两者对结构变形宏观性态的影响也不相同。本文对冻胀变形统计分析模型的冰冻因子的构成进行了改进,采用了定周期、定初始角的周期函数因子和气温滞后作用因子等两类因子构成冻胀变形的因子集。对丰满大坝坝顶廊道真空激光准直典型位移测值的模型分析表明本文所建立模型方法是有效的。对于冻胀问题较为严重的混凝土大坝如丰满,有必要采用考虑冻胀因子的模型进行分析,以了解及评价冻胀对变形性态的影响,对大坝进行老化评估。

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