碾壓混凝土拱壩溫度應(yīng)力仿真分析與分縫設(shè)計研究.pdf

1、碾壓混凝土拱壩是在近二三十年內(nèi)得到迅速發(fā)展的一種壩型，它結(jié)合了混凝土壩在材料上和土石壩在分層施工上的各自優(yōu)點而形成的具有施工速度快、施工方法簡便、建設(shè)周期短、工程投資少、大壩運行性能良好。但由于大壩采用大倉面分層碾壓，澆筑上升速度快，碾壓時形式上已封拱，混凝土的熱傳導(dǎo)性又極差，在澆筑硬化過程中積聚的大量熱量很難在短期內(nèi)散發(fā)，內(nèi)部非線性溫度限制了溫降時的自由收縮，將產(chǎn)生溫度拉應(yīng)力，在壩體表面裂縫尖端有應(yīng)力集中，很可能導(dǎo)致深層裂縫或貫穿裂縫

2、，同時在近基礎(chǔ)部位由于基巖的強約束作用，也很可能有基礎(chǔ)貫穿裂縫，破壞壩體整體性，而且內(nèi)外溫差引起的裂縫多發(fā)生在最關(guān)鍵的拱冠和拱端的高應(yīng)力區(qū)，因此溫度應(yīng)力是碾壓混凝土拱壩設(shè)計主要應(yīng)力之一，是防止施工期和運行期裂縫而采取溫控防裂措施的主要設(shè)計依據(jù)，但究竟溫度應(yīng)力有多大，需采取哪些措施來預(yù)防和避免這些危害性裂縫，這就要提供可靠的溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)，才能達到正確指導(dǎo)防止裂縫的目的。
　　 解決溫度應(yīng)力的主要工程措施是施工過程中的溫度控制，為了

3、防止壩體產(chǎn)生危害性的裂縫，降低大壩運行的安全隱患，本文在拱壩設(shè)計過程中根據(jù)施工過程特點，采用三維有限元計算分析的方法，對拱壩進行深入細致的溫度場及溫度應(yīng)力仿真分析，循序漸進地揭示大壩無縫無溫控措施、有縫無溫控措施、有縫有溫控措施等工況下大壩的溫度及溫度應(yīng)力狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)合理的分縫能減少混凝土內(nèi)部的相互約束，釋放內(nèi)部應(yīng)力，根據(jù)此結(jié)果提出合理的大壩分縫方案，得出相應(yīng)的溫控標準，制定合理的防裂措施，同時為了避免壩體近基礎(chǔ)處應(yīng)力集中的產(chǎn)生，還計算了