高混凝土坝考虑水表面张力影响的水力劈裂研究

作     者：吴洋锋 汪洋 贾金生 丁廉营 单丙寅 WU Yangfeng;WANG Yang;JIA Jinsheng;DING Lianying;SHAN Bingyin

作者机构：天津大学建筑工程学院天津300350 中国水利水电科学研究院北京中水科海利工程技术有限公司北京100038 中地海外水利水电工程有限公司河南郑州470016 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(51909279) 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2022年第53卷第12期

页      码：1500-1511页

摘      要：水力劈裂是200 m以上高混凝土坝、高碾压混凝土坝需要重点关注的安全隐患。为深入研究高混凝土坝的水力劈裂机理,研发了一种新型混凝土高压水劈裂试件,利用该试件进行了相同条件下水力劈裂及气压劈裂对比试验。研究表明,在静态加压条件下,混凝土发生破坏的水力劈裂水压显著大于气压劈裂的气压,混凝土断裂过程区中水的表面张力对裂缝扩展有抵抗作用。基于试验,提出了水表面张力抵抗劈裂作用的表达式,利用混凝土断裂力学中的裂纹尖端应力强度因子法,构建了考虑水表面张力作用的混凝土水力劈裂模型,该模型计算结果与试验结果吻合良好。应用水表面张力模型分析200 m级重力坝水力劈裂影响,可进一步改进考虑高压水劈裂的特高混凝土坝设计。

主 题 词：混凝土高坝 水力劈裂 气压劈裂 表面张力 应力强度因子 

学科分类：08[工学] 0815[工学-矿业类] 081503[081503] 

核心收录：

D　O　I：10.13243/j.cnki.slxb.20220098

馆 藏 号：203118166...