基于APDL的RCC重力壩溫度控制及優(yōu)化研究.pdf

1、碾壓混凝土(RCC)重力壩施工工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、技術(shù)成熟,國(guó)內(nèi)外有無(wú)數(shù)的工程均采取了這種壩型。施工過(guò)程中溫度變化和徐變產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)壩體的影響較大,故對(duì)壩體溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的分析十分必要。本文使用ANSYS有限元軟件中的參數(shù)化編程(簡(jiǎn)稱APDL),針對(duì)上存碾壓混凝土(RCC)重力壩工程,對(duì)其溫度場(chǎng)、徐變應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析,提出溫度控制措施。根據(jù)提供的勘查設(shè)計(jì)等資料,驗(yàn)證溫控措施的有效性,并得出指導(dǎo)工程實(shí)踐的措施。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　

2、(1)介紹RCC重力壩溫控研究思路,以及溫度場(chǎng)、徐變應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算原理,研究在仿真分析中如何實(shí)現(xiàn)徐變、邊界條件、本構(gòu)關(guān)系等的變化,根據(jù)實(shí)際工期安排、材料屬性、邊界條件及荷載等編寫APDL,分析熱應(yīng)力耦合場(chǎng),并通過(guò)生死單元技術(shù)模擬壩體澆筑過(guò)程。
　　(2)針對(duì)RCC重力壩中高溫期澆筑并埋設(shè)冷卻水管的部分,使用APDL編寫優(yōu)化程序,得出最優(yōu)的通水參數(shù),澆筑薄層在環(huán)境月平均氣溫超過(guò)20℃時(shí),進(jìn)行通水冷卻,參考優(yōu)化通水參數(shù)并結(jié)合實(shí)際工程,選

3、用通水流量15 m3/d,水管間距0.75m*1.5m,通水溫差5℃,使得在滿足壩體溫度控制標(biāo)準(zhǔn)下更經(jīng)濟(jì)。當(dāng)溫度超過(guò)25℃進(jìn)入汛期,停止?jié)仓２⑻岢鲋悄芾鋮s水管模型,根據(jù)反饋動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)通水參數(shù),保證大體積混凝土的強(qiáng)度、節(jié)約成本。
　　(3)對(duì)壩體溫度場(chǎng)及徐變應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明:無(wú)溫控措施下的典型壩段施工期最高溫度達(dá)到41℃,超過(guò)工程溫度控制標(biāo)準(zhǔn),故采取高溫長(zhǎng)間歇和冷卻水管措施是必要的。采取相應(yīng)溫控措施后的典型溢流壩段溫度場(chǎng)