[发明专利]一种防止高混凝土坝坝内廊道顶拱及底板开裂的方法

权利要求书

1.一种防止高混凝土坝坝内廊道顶拱及底板开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，根据大坝混凝土浇筑情况，确定允许抗拉强度以及允许抗拉强度随时间变化的过程；

步骤2，根据大坝坝体的基础数据采用有限元分析方法或弹性力学方法获取大坝廊道部位应力分布、屈服区分布以及应力分布、屈服区分布随时间变化的规律；其中，所述大坝坝体的基础数据包括：结构特征、配筋情况、浇筑过程、拱坝横缝封拱过程、混凝土及周边环境温度变化过程、库水水位上升过程以及线胀系数及弹性模量参数；

步骤3，通过比较廊道周边应力与允许抗拉强度的大小或者根据屈服区大小，获取廊道拱顶和底板混凝土拉应力超出允许抗拉强度的范围和深度；

步骤4，根据获取的廊道顶拱和底板混凝土超出允许抗拉强度的范围和深度，确定预置缝的位置、深度和宽度；其中，预置缝长度贯穿整个坝段；

步骤5，根据确定的预置缝位置、深度和宽度，以及步骤1确定的允许抗拉强度以及允许抗拉强度随时间变化的过程，布设预置缝，并采用有限元方法或弹性力学方法获取大坝廊道部位预置缝布设后的应力分布、屈服区分布以及应力分布、屈服区分布随时间变化的规律；

步骤6，比较预置缝布设后的廊道周边应力与允许抗拉强度的大小或者根据预置缝布设后廊道屈服区大小，确定是否有超过混凝土允许抗拉强度的区域，若是，则根据步骤4对预置缝的形式进行调整，加大预置缝的深度或增加预置缝条数；

步骤7，重复步骤5、6直至廊道周边应力在允许抗拉强度范围内或无屈服，确定预置缝的形式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述允许抗拉强度包括混凝土早龄期允许抗拉强度和长期允许抗拉强度；其中，混凝土早龄期允许抗拉强度为随时间的变化量，龄期在180天以后用长期允许抗拉强度，混凝土早龄期抗拉强度公式采用：

R_t＝R₀τ/(α+τ)；

其中R_t为早龄期强度，单位MPa，R₀为长期允许抗拉强度，单位MPa，τ为以天计的龄期，单位天，α为系数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤2中所述大坝坝体的基础数据发生变动时，重新获取大坝廊道部位应力分布、屈服区分布以及应力分布、屈服区分布随时间变化的规律。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝土屈服区的相关计算采用带抗拉强度的屈服准则，包括二参数准则、四参数准则和五参数准则。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述预置缝的位置设在屈服区的中心位置，或拉应力最大部位；预置缝的深度与屈服区的最大深度相同，或与超过允许抗拉强度的最大深度相同。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，预置缝的宽度取3mm～2cm。