高拱壩設計理論與工程實踐

序

前言

1概論

1.1高拱壩設計理論與工程實踐現(xiàn)狀

1.1.1拱壩建造歷程

1.1.2拱壩設計理論的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.2小灣特高拱壩的設計與建造

1.2.1樞紐總布置

1.2.2工程建設及運行

1.2.3拱壩設計

1.2.4拱座處理

1.2.5拱壩混凝土特性與溫控措施

1.2.6復雜高邊坡整治

1.2.7高水頭大流量泄洪消能

1.2.8超大型地下洞室群

1.2.9高水頭大容量水輪發(fā)電機組

1.2.10高水頭大型金屬結構

1.2.11導截流工程

1.2.12監(jiān)測與檢測體系

1.2.13臨建設施

1.3結語

參考文獻

2壩基巖體工程特性

2.1研究壩基巖體工程特性的意義

2.2工程地質勘探與巖土試驗

2.2.1工程地質勘察的任務及原則

2.2.2工程地質測繪

2.2.3勘探技術

2.2.4巖土測試技術及在小灣工程中的應用

2.2.5工程地質勘探及試驗技術的改進與發(fā)展

2.3小灣工程地質環(huán)境

2.3.1區(qū)域構造背景

2.3.2巖體賦存環(huán)境

2.4天然狀況下小灣巖體質量及評價

2.4.1巖體基本要素

2.4.2巖體的后期改造作用

2.4.3巖體結構特征

2.4.4巖體強度

2.4.5壩基巖體質量分級及強度參數

2.5工程作用下小灣壩基巖體特性

2.5.1隨開挖卸載巖體質昔的演化

2.5.2巖體質量隨大壩初期澆筑及灌漿的演化

2.5.3隨大壩繼續(xù)澆筑及水庫蓄水巖體質量的演化

2.5.4巖體質量長期演化預測

2.5.5壩基巖體質量演化規(guī)律

2.6巖體質量動態(tài)評價體系

2.6.1表征巖體質量變化程度的指標

2.6.2巖體質量動態(tài)分級

2.6.3巖體松弛程度預測方法探討

2.7小灣壩基及拱座巖體結構與穩(wěn)定

2.7.1影響抗滑穩(wěn)定的因素

2.7.2影響變形穩(wěn)定的因素

2.7.3影響滲透穩(wěn)定的因素

2.8有關問題討論

2.8.1工程地質勘察方法與技術

2.8.2巖體質量時空特性及演化規(guī)律

2.8.3巖體質量評價體系

2.8.4松弛巖體特性與處理

參考文獻

3拱壩混凝土特性

3.1混凝土的發(fā)展及實踐

3.1.1混凝土的發(fā)展

3.1.2拱壩混凝土特性

3.2混凝土原材料性能

3.2.1水泥

3.2.2摻合料

3.2.3骨料

3.2.4外加劑

3.3混凝土配合比及性能

3.3.1常規(guī)試件混凝土

3.3.2全級配混凝土

3.4混凝土長齡期絕熱溫升

3.5氧化鎂對混凝土長期安定性影響

3.6拱壩混凝土性能時空特性

3.7有關問題討論

參考文獻

4拱壩結構分析理論與方法

4.1結構分析方法類別

4.1.1物理模型試驗方法

4.1.2數學模擬分析方法

4.1.3安全監(jiān)測分析方法

4.2結構力學方法——拱梁分載法

4.2.1拱粱變位協(xié)調條件的選擇

4.2.2荷載

4.2.3拱梁桿件分析

4.2.4拱梁整體分析

4.2.5應力控制指標

4.2.6小灣拱壩應力計算

4.3有限單元法——靜力分析

4.3.1基本方程

4.3.2非線性問題

4.3.3混凝土與巖體的本構模型

4.3.4成果整理與應用

4.3.5小灣拱壩應力計算

4.4有限單元法動力分析

4.4.1基本方程

4.4.2自振頻率及振型

4.4.3振型疊加法

4.4.4時程分析法

4.4.5庫水與壩體的耦合

4.4.6地震動輸入機制研究

4.4.7應力控制標準

4.4.8小灣拱壩動應力分析

4.5有限單元法——溫度分析

4.5.1熱傳導方程及定解條件

4.5.2初始條件和邊界條件的近似處理

4.5.3混凝土的熱性能

4.5.4日照影響

4.5.5溫度場的有限單元計算

4.5.6溫度應力的有限單元計算

4.5.7小灣拱壩溫度計算

4.6有限單元法——滲流分析

4.6.1基本原理與分析方法

4.6.2無壓滲流自由面求解

4.6.3等效滲透張量

4.6.4裂隙巖體滲流/應力應變耦合模型

4.6.5防滲帷幕與排水孔幕模擬

4.6.6滲流量計算

4.6.7滲透力計算

4.7有限單元法——反演分析

4.7.1初始地應力反分析

4.7.2物理力學參數反分析

4.7.3反分析的回歸分析方法

4.7.4反分析的人工神經網絡方法

4.7.5小灣壩基巖體初始應力場反演

4.7.6小灣壩基裂隙巖體等效滲透張量反演

4.8有限單元法——不同網格間的數據傳遞

4.9復合單元法

4.9.1應力應變問題

4.9.2滲流問題

4.9.3溫度問題

4.9.4小灣拱壩溫度計算

4.10物理模型模擬方法

4.10.1模型試驗的目的和意義

4.10.2模型試驗的發(fā)展歷程

4.10.3模型試驗的原理和方法

4.10.4模型試驗材料

4.10.5模型試驗加載系統(tǒng)

4.10.6模型試驗量測系統(tǒng)

4.10.7小灣拱壩地質模型試驗

4.10.8小灣拱壩振動臺動力模型試驗

4.10.9小灣拱壩滲流模型試驗

4.11安全監(jiān)測分析方法

4.11.1監(jiān)測統(tǒng)計模型

4.11.2監(jiān)測確定性模型

4.11.3監(jiān)測混合模型

4.11.4小灣拱壩監(jiān)測資料分析與模型

參考文獻

……

5拱壩體形設計與綜合優(yōu)化

6壩基及拱座穩(wěn)定與工程處理

7拱壩溫度控制

8拱壩細部結構設計

9拱壩安全監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)控體系

10高拱壩時空特性 2100433B

本書在系統(tǒng)介紹高拱壩基本設計理論與分析方法的基礎上，結合小灣特高拱壩的工程實踐，重點闡述了壩基巖體及混凝土材料的物理力學特性、拱壩體形設計與綜合優(yōu)化、拱座穩(wěn)定分析及工程處理、安全監(jiān)測與安全監(jiān)控、特高拱壩時空特性等。此外，還針對小灣拱壩出現(xiàn)的溫度裂縫、壩基巖體開挖卸荷松弛、特高拱壩壩踵開裂風險防范等問題進行了專題論述。本書在傳統(tǒng)設計方法的基礎上有所突破和創(chuàng)新，提出了經過工程實踐檢驗的、實用性較強的特高拱壩設計理念與方法。

內容介紹

《軟土地區(qū)高速公路拓寬工程理論與實踐》，本書結合科技攻關項目和滬寧高速公路工程實踐，圍繞軟土地區(qū)高速公路拓寬工程的設計等內容。

《復雜高邊坡整治理論與工程實踐》以小灣水電站邊坡工程的理論研究與工程實踐為背景，系統(tǒng)介紹高復雜高邊坡工程的分析理論及其在實際工程中的應用。主要內容包括：邊坡環(huán)境背景、變形失穩(wěn)機制、安全控制標準、安全監(jiān)控體系以及工程實踐等。

《復雜高邊坡整治理論與工程實踐》內容系統(tǒng)全面、資料翔實、實例極其豐富，所論述和總結、介紹的一些理論分析方法和工程處理方法、信息化動態(tài)治理概念以及針對性和適應性較強的工程處理方法等。

本書可供從事邊坡工程的工程技術人員閱讀參考，也可作為相關領域大專校師生的參考資料。2100433B

《基坑工程理論與實踐》從實用的角度系統(tǒng)地闡述了基坑工程的基本理論，包括土的基本性質、地下水的地質作用、基坑工程地質勘察、基坑土壓力計算、基坑工程設計與施

工、基坑工程監(jiān)測等內容，并給出了二十多個各地基坑設計施工范例，對各類基坑工程建設和基坑工程科學研究工作具有一定的指導意義和參考價值。

《基坑工程理論與實踐》可供各級政府建設主管部門、土木工程設計人員、工程勘察工作者、基坑工程研究者、土木工程施工人員、土木工程企業(yè)管理人員作為工作或學習中的參考，也可以作為基坑工程的工具書使用，還可以作為土木工程專業(yè)研究生或高年級學生的課外輔助教材或閱讀材料。