高清PDF《复杂条件下高碾压混凝土重力坝设计理论与实践 》洪永文 等著 2014年

内容简介
本书共分六章，结合已建成的金安桥高碾压混凝土重力坝工程，丰富和发展了复杂条件下高碾压混凝土重力坝的设计理论，并在实际工程中进行了创新性实践。主要研究内容包括:大坝混凝土材料选择、基本力学特
性及动力破坏机制研究;裂面绿泥石化岩体作为高混凝土坝坝基的适应性研究;强震区高碾压混凝土重力坝工程抗震措施方案，高碾压混凝土重力坝抗震分析理论模型、安全性评价;碾压混凝土重力坝抗震动力模型试
验;碾压混凝土重力坝监测安全评价。本书可供水利水电工程领域的工程技术人员和科研人员以及高等院校
水利工程专业及其相关专业的研究生、高年级本科生及教师参考使用。

序言
我国经过30多年对碾压混凝土坝的研究与实践，不断总结完善提高，在碾压混凝土筑坝技术方面，取得了令人瞩目的进展和成就，积累了室贵的经验。目前已建成100多座碾压混凝土坝。20世纪80年代主要是建设70m以下的中低坝，90年代至今已建成一大批百米级以上高碾压混凝土坝，其中龙滩及光照两座坝为200 m级高碾压混凝土坝。这些工程绝大部分分布在我国西部地区，工程场址处于新构造运动强烈、地质环境极不稳定的高山峡谷区，地震活动频繁，滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害高发。金安桥水电站在这些水电工程中属工程规模大、建坝地质条件复杂、设计地震动峰值加速度高的典型工程。
金安桥水电站是云南金沙江中游河段“一库八级”水电规划的第五级电站，总库容9.13X10* m'，总装机容量2400 MW.最大坝高160 m。坝基岩性为玄武岩、杏仁状玄武岩夹火山角砾熔岩及凝灰岩。坝基工程地质条件复杂，在河床坝基出露的地层岩性中分布有绿泥石化岩体，厚度为30~40m.分布范围较广。其力学参数较低。坝址区地质构造发育。尤其河床坝基下伏的t凝灰岩夹层，对河床坝基抗滑稳定不利;左岸坝基分布有缓倾角绿帘石、石英脉错动面(EP)，对左岸坝段的坝基抗滑稳定影响较大;大坝的设计地震动峰值加速度高
达0. 3995 g.如此高的地震设防烈度加上坝基存在上述的不利地质问题，相应于160m高碾压混凝土坝的抗震结构设计。已远远超出了工程经验能及的范围。尤其对坝体碾压混凝土层面的结合质量和大坝的基础处理等方面均相应有更高的要求。碾压混凝土坝作为一种新型坝型在近十多年发展迅速，但是在高碾压混凝
土坝的防震抗震研究和抗震措施设计方面，国内外尚无工程实例可循。大坝抗震安全评价涉及的因素很多，由于水电站工程地震的不确定性以及人们对这些问题的认识深度不够，许多关键技术问题还很缺乏经验。如大坝混凝土材料动参数设计取值，可供参考的碾压混凝土坝抗震措施研究成果相对较少:在材料抗力、评
价控制准则等方面还没有形成公认的统一标准;数值计算模型、地震输人模型边界辐射阻尼的处理以及坝体分缝模拟等方面，不同研究者有不同做法，在进行具体抗震安全评价时很大程度上仍依靠研究人员和设计者的经验来判断。汶川特大地震后，大坝的抗震安全评价已引起科研人员和设计者的高度重视。为了使位
于强震区的金安桥碾压混凝土重力坝的坝体及坝基能适应抗震要求，确保大坝的抗震安全，中国水电顾问集团昆明助测设计研究院分别在可行性研究阶段和招标施工图阶段，联合河海大学、成都理工大学、大连理工大学、清华大学、武汉大学等儿所高等院检分15个专题协同攻美。对金安桥高碾压混凝土坝抗震的关键技术问题和裂面绿泥石化岩体作为高礙压混凝土坝坝基的适应性问题展开了系统和深人的理论分析研究。同时也做了大量的科学试验研究，专题成果内容非常丰富。这些成果解决了位于强霞区金安桥高賬压混凝土坝的基础处理和抗震设计的一些难题。不仅在碾压混凝土坝的抗震计算理论(模型)研究方面有所创新，面且在碾压混凝土坝的抗震设计和施工工艺方面也进行了创新性实践，取得了非常显著的社会效益和经济效益。科研成果具有理论研究价值和实用性。我们希望这些成果能对在建和拟建的类似碾压混凝土坝工程的基础处理、防震抗震揩施研究及设计方面提供借鉴。因篇幅所限，我们不能把所有成果纳人本书，仅通过归纳整理，精选了部分具有重要创新的科研成果和设计经验在书中加以介绍。
本书主要内容:第1章大坝混凝土基本力学特性研究。介绍了大坝碾压混凝土的重度、强度及静、动弹性模量等设计参数取值研究成果，大坝混凝土的静动力试验与动载下强度提高机制研究成果，基于CT图像的混凝土三维骨料重构技术。第2章裂面绿泥石化岩体作为高混凝土坝坝基的适应性研究，介绍了坝基裂面绿泥石化岩体的成因机制、工程特性、结构特征、岩体质量类别划分等研究成果，以及其对建坝影响和作为高坝坝基的适应性研究成果。第3章高碾压混凝土重力坝工程抗震措施方案，介绍了强震区碾压混凝土坝坝体分缝方案研究、坝体间断式横缝设置，坝体抗震钢筋设计与配置、大坝抗震监测设计。第4章高碾压混凝土重力坝抗震分析理论模型，介绍了新开发的能模拟横继在地震荷载下张开、闭合以及滑移等非线性效应的动接触本构模型，整体式钢筋混凝土动力本构模型，反映无限地基辐射阻尼效应的三维黏弹性边界单元及外源波动输入研究成果，考虑碾压混凝土层面损伤的内聚力本构模型，坝体头部含有水平贯穿裂縫块体的地震破坏模式理论模型及有损坝体抗震加固效果。第5章碾压混凝土重力坝抗震动力模型试验，介绍了坝体混凝土的试验模拟仿真材料。等效弹性模量等试验模拟，在配筋区域局部增大仿真混凝土弹性模量来模拟配筋混凝土的新方法和碾压混凝土坝的抗震薄羽部位和可能破坏模式。第6章碾压混凝土重力坝监测安全评价，介绍了大坝监测成果分析及安全评价。
成都理工大学聂德新教授课题组在金安桥碾压混凝土坝坝基的绿泥石化岩体特征、形状方面开展了大量的现场实测、室内试验、数值计算、变形监测资料反馈分析等研究工作:大连理工大学林皋院士、周晶教授课题组对金安桥碾压混凝土坝地震模型试验研究及资料整理分析等开展了大量的研究工作，并为本书的编写工作提供了方便。在此一并感谢。另外，参加本书有关内容研究的还有第二著者指导的研究生，具体有孙立国博士、陈灯红博士、苑举卫博士、刘志明博士、秦武硕士和徐海荣硕士:陈小翠博士协助书稿的整理与校对等工作，在此- -并致以谢忱，本书部分研究成果获得了国家自然科学基金项目(50779011. 11372098) 的资助。
鉴于强震区水电站场址的区域地质和工程地质的复杂性。以及水工建筑物体型的复杂性和受载的多样性，加上人们对这些问题认识的局限性，许多问题还很难彻底弄清楚并达成共识。尽管针对金安桥水电站的工程地质特征和碾压混凝土坝的特点，我们对碾压混凝土坝的抗震和复杂坝基条件下的基础处理等方面做了大量的研究和归纳总结，但受到所掌握的资料和知识水平的限制，书中难免有不足之处，恳请读者和同行批评指正。

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