堆石混凝土是一种高度采用机械化施工的筑坝技术,目前堆石混凝土重力坝因保守设计通常设置较多横缝,会导致施工仓面窄、机械转动半径小等问题。打鼓台重力坝创新采用少设横缝的设计,中间坝段是目前最长堆石混凝土重力坝段,长134 m,水库已成功蓄水运行3年多。为掌握打鼓台重力坝的蓄水运行安全状态,该文结合大坝温度、渗压、位移监测结果和有限元仿真计算分析,开展大坝在不同荷载下的工作性态演化规律研究。结果表明：蓄水运行后,坝体的温度与渗压均处于正常范围,中间超长坝段无明显开裂或渗水现象,大坝运行状态良好。堆石混凝土绝热温升低,打鼓台超长坝段的最不利位置温升也不超过10℃,因此可适当放宽重力坝坝段长度,但建议靠近坝基的大仓面避开高温季节浇筑,以控制混凝土入仓温度、减小施工期温度应力。与普通坝段工况相比,超长坝段的应力状态基本满足要求,空库或蓄水状态下最大局部应力约2.5 MPa,上游防渗层宜设置钢筋网和短缝；越冬期超长坝段的上游面水位以上部位和下游面存在高拉应力；不分横缝整体浇筑重力坝需考虑坝体端部应力大问题。在蓄水超载工况下,即使超载倍数达10.0,坝体也尚未出现上下游贯通性屈服破坏,可以看出大坝的超载安全度与稳定性较高。该文可为今后堆石混凝土重力坝的结构设计与安全评价提供科学指导。

依托贵州省仁怀市石坝河水库堆石混凝土重力坝,基于大坝设计资料与温度监测数据,对大坝自密实混凝土、堆石混凝土以及常态混凝土的关键热学参数进行反演。在此基础上,模拟大坝浇筑过程、混凝土硬化过程以及气象变化过程,采用有限元仿真方法进行大坝施工期全过程工作性态仿真计算,对大坝的温度场和应力场的分布和演化规律进行分析,评估大坝整体安全性。分析结果表明,仿真反演得到的坝体温度过程能够真实反映施工期坝体的温度变化规律,坝体内部一般3~5 d达到最高温度,水化热温升在4~7℃之间,夏季浇筑时最高温度约为35.0~39.5℃,冬季浇筑时最高温度约为25~28℃；除了大坝溢流坝段表面在低温季节局部拉应力较大外,其余部位应力均未超出混凝土的强度,大坝整体安全可以得到保障,说明堆石混凝土重力坝大仓面浇筑方式是可行的。

该文进行了堆石混凝土（RFC）和自密实混凝土（SCC）试件单轴受压试验，得到了完整的应力-应变全曲线，对比分析了2种混凝土试件的破坏形态、峰值应力、峰值点应变、弹性模量及全曲线特征，给出了相应的应力-应变全曲线方程。结果表明，RFC破坏界面不仅存在堆石骨料与SCC基体之间的界面，而且存在堆石骨料自身的破裂面。在破坏后期，由于堆石骨架的作用，RFC试件的应力-应变全曲线下降段较为平缓。与SCC试件相比，RFC试件的平均峰值应力和峰值点应变分别降低了29%和51%，平均弹性模量增大了42%。RFC试件中堆石骨料的形状、摆放位置及堆石骨料与SCC基体之间的粘结都影响其力学性能，使得RFC试件试验结果离散大。由方程得出的RFC与SCC的理论应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好。

胶结颗粒料是由胶结流体填充密实堆积颗粒体部分孔隙得到，硬化后的胶结流体限制颗粒的转动和移动，赋予颗粒材料整体性力学行为。该文基于自流可控灌浆技术制备胶结颗粒料试样，其中采用高强度的陶瓷球作为颗粒料骨架，胶结流体为自密实水泥净浆。通过单轴压缩试验研究了胶结基质含量对胶结颗粒料力学行为的影响，同时采用声发射量测系统对试样加载过程进行监测。研究结果表明：胶结颗粒料以脆性破坏为主，峰值前的应力应变曲线可分为压密阶段和线弹性段；峰值后，低胶结量的试样存在应变硬化现象和第二峰值，第二峰值强度远低于材料的峰值强度，随着胶结基质含量的提高，应变硬化现象逐渐消失。胶结颗粒料的峰值强度随胶结基质体积分数线性变化且拟合直线通过原点。压密阶段应变长度随着胶结基质体积分数的增加呈线性增大，而胶结基质体积分数对线弹性段应变长度无明显影响。当胶结颗粒料的胶结基质含量较低时，其声发射信号主要集中在峰值点附近；提高胶结基质含量，声发射信号产生时间前移至线弹性段；进一步增加胶结基质体积分数，声发射事件在压密阶段中期出现，并在线弹性段快速增强后维持在高水平。该研究成果有助于进一步理解胶结颗粒料的力学行为，同时对砂岩、砾岩、堆石混凝土和灌浆胶结砂土也具有重要参考价值。