[发明专利]一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法

权利要求书

1.一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征其在于，它包括以下步骤：

步骤一，在拱坝横缝(4)两侧坝段(1)布置测温仪器(3)监测大坝混凝土温度场分布和变化规律，在拱坝横缝位置布置测缝仪器(2)监测横缝开度分布和变化规律；

步骤二，以横缝(4)两侧坝段(1)后浇仓块浇筑完成时间为成缝时间，根据大坝横缝开度监测数据，统计大坝已有横缝张开时间和开度变化规律图；

步骤三，获取横缝粘结强度变化规律图，横缝粘结强度在区间[fj1，fj2]变化，其中下限fj1取0，上限fj2取所有已张开横缝两侧坝段后浇混凝土最长龄期对应的粘结强度ft；

步骤四，在步骤三中所获取的强度区间中取n个强度值，fj1～fjn，采用平均取值的方法或者采用每次取中间值的方法，将该值作为横缝强度，采用全坝全过程仿真分析方法，考虑拱坝混凝土实际浇筑过程、材料硬化过程、环境温度变化过程、温度控制过程和封拱灌浆过程，得到已施工坝段横缝状态及变化规律；

步骤五，建立以横缝计算张开时间与横缝监测张开时间为变量的目标函数，求出n个横缝强度值对应的目标函数值，以目标函数值最小时横缝强度为横缝粘结强度，目标函数：

式中：y(i)为目标函数，i为第i个强度参数，m为横缝测点数，δ_com为横缝计算张开时间，δ_mon为横缝监测张开时间；

步骤六，基于该横缝粘结强度，结合拱坝混凝土设计温控标准，采用理论分析或数值分析，得到大坝未张开横缝及后续浇筑部位横缝的张开时机，与现场要求横缝张开时机进行比对；如计算张开时机与要求张开时机一致，则采用正常设计温控措施；如时机不一致，则在保证结构安全的情况下，调整混凝土温控措施，使得张开时机与要求一致；

步骤七，在拱坝施工过程中，随着浇筑进程和灌浆进程，每灌一层灌区，重复步骤2～6，对已有横缝粘结强度及横缝实际张开时机进行验证和调整，得到更为准确的横缝粘结强度，实现横缝张开时机的精准控制，为后续温控措施调整和横缝开度控制提供依据。

2.根据权利要求1所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：所述步骤一的具体操作为，在拱坝横缝两侧坝段(1)布置测温仪器(3)监测大坝混凝土温度分布和变化历程，同时在横缝(4)位置布置测缝仪器(2)监测横缝开度和历程，所述测温仪器(3)的位置和数量应能够保证监测数据完整准确反映横缝两侧坝段(1)的温度场分布和变化规律；所述测缝仪器(2)的位置和数量应能够保证监测数据完整准确反映横缝(4)的开度分布和变化规律。

3.根据权利要求2所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：横缝两侧坝段(1)的一仓混凝土中至少在上、中、下游布置三组测温传感器(3)，同时应避开冷却水管的影响；一个灌区至少在中部高程的上、中、下游布置三组测缝仪器(2)。

4.根据权利要求1所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：所述步骤二中，同一灌区横缝整体成缝时间取该灌区各测点成缝时间的平均值。

5.根据权利要求1所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：所述步骤三中，横缝粘结强度fj与成缝时间t存在单调递增关系，早期强度发展较快，后期逐渐稳定，时间t＝0时，强度为0，时间t＝90d时，强度为ft，采用多项式、指数、对数或双曲线函数来表示横缝粘结强度随成缝时间t的变化规律。

6.根据权利要求5所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：采用双曲线公式fj＝ft×t/(α+t)表述横缝粘结强度随成缝时间t的变化规律；其中：fj为横缝强度，ft为最大强度，α为参数，t为时间。

7.根据权利要求1所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：所述步骤六中混凝土温控措施包括调节降温速率。

8.根据权利要求1或2所述的一种基于拱坝横缝初始粘结强度控制张开时机的方法，其特征在于：所述测温仪器(3)采用点式温度计或光纤测温仪器；所述测缝仪器(2)采用测缝计。