拱坝加固中新老混凝土粘结性能的有限元分析的开题报告.docx

拱坝加固中新老混凝土粘结性能的有限元分析的开题报告

一、选题背景

水利工程中的拱坝是一种常见的堆石结构，用来抬高水面以便于水的储存和利用。随着时间的推移和水泥的老化，拱坝结构可能会出现损坏和沉降等问题。在实际工程中，加固拱坝的一种有效方法是在原有结构上加装钢筋混凝土外壳。这种方法不仅可以增加结构的强度和抗震能力，还可以延长拱坝的使用寿命。但是，新老混凝土之间的粘结性能是影响加固效果的重要因素，需要进一步的分析和研究。

二、研究内容

本文将采用有限元方法，对拱坝加固过程中新老混凝土之间的粘结性能进行分析。具体研究内容包括以下几个方面：

1.选择适合的有限元模型，对拱坝结构进行建模和求解。

2.建立新老混凝土材料的本构关系，并对材料的物理性质进行参数化。

3.在拱坝结构中加入钢筋混凝土外壳，并对外壳材料的性质进行参数化。

4.考虑新老混凝土之间的粘结性能，采用适当的力学模型来描述粘结行为。

5.对拱坝加固过程中新老混凝土的粘结性能进行数值模拟，并优化加固方案。

三、研究意义

本研究对拱坝加固新老混凝土之间的粘结性能进行了详细的分析和研究，可以为实际工程中的拱坝加固提供参考。同时，本研究采用了有限元分析方法，可以为类似的水利工程结构加固问题提供分析方法和技术支持。

四、研究方法

本文将采用有限元分析的方法进行研究。具体步骤如下：

1.建立拱坝的有限元模型，包括新老混凝土和钢筋混凝土外壳。

2.选择适合的本构关系，并对材料的物理性质进行参数化。

3.考虑新老混凝土之间的粘结性能，采用适当的力学模型来描述粘结行为。

4.在拱坝结构中施加预定的荷载和边界条件，进行数值模拟。

5.分析数值模拟结果，优化加固方案。

五、研究进度安排

本文的研究计划如下：

1.2021年10月～11月：阅读相关文献，研究拱坝加固新老混凝土之间的粘结性能。

2.2021年12月～2022年1月：建立拱坝的有限元模型，并进行参数化和验证。

3.2022年2月～3月：考虑新老混凝土之间的粘结性能，并进行数值模拟。

4.2022年4月～5月：分析数值模拟结果，提出改进建议。

5.2022年6月～7月：撰写毕业论文。

六、参考文献

1.付青,何翔,熊浩.基于体积元方法的混凝土试件尺寸效应研究[J].福建水利科技,2021,47(2):77-80.

2.周长平,程宇婷,王大伟,等.南堡砼拱坝结构变形监测及分析[J].水文地质工程地质,2021,48(2):74-77.

3.Zhang,W.,Du,Y.(2019).Numericalandexperimentalstudyonthebondbehaviorbetweenoldandnewconcreteafterthermaltreatment.ConstructionandBuildingMaterials,210,84-94.