李家河碾壓混凝土拱壩溫度應(yīng)力仿真及溫控防裂研究.pdf

1、拱壩一般比較單薄,對外界氣溫和水溫的變化比較敏感,溫度荷載也就成了拱壩的主要設(shè)計(jì)荷載之一。碾壓混凝土(RCC)拱壩作為一種新材料壩型,近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。碾壓混凝土的絕熱溫升比常態(tài)混凝土的小,但由于碾壓混凝土壩的施工速度快,施工中層面間歇時(shí)間比較短,容易產(chǎn)生較大的內(nèi)外溫差。碾壓混凝土拱壩每一層一旦碾壓完畢即形成整體,其溫度變化將產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,甚至導(dǎo)致危害性較大的溫度裂縫的產(chǎn)生。通過碾壓混凝土拱壩溫度場和溫度應(yīng)力場的仿真計(jì)算

2、,可以為碾壓混凝土拱壩溫控防裂措施的選定提供依據(jù)。根據(jù)李家河水利樞紐工程碾壓混凝土拱壩設(shè)計(jì)要求,修改完善了三維有限元法浮動(dòng)網(wǎng)格法計(jì)算程序,使其計(jì)算功能和輸出成果滿足李家河碾壓混凝土拱壩溫度場和溫度應(yīng)力場分析要求；采用三維有限元法浮動(dòng)網(wǎng)格法模擬李家河碾壓混凝土拱壩施工過程、混凝土分層澆筑、施工間歇時(shí)間、混凝土絕熱溫升過程及壩體材料分區(qū)、水庫分期蓄水和環(huán)境溫度變化、通水冷卻和表面保溫等具體措施,對6種方案分別進(jìn)行施工期和運(yùn)行期溫度場仿真計(jì)算

3、,分析不同施工方案施工期和運(yùn)行期的壩體溫度場分布規(guī)律；根據(jù)彈性理論,考慮混凝土結(jié)構(gòu)的徐變特性、材料力學(xué)參數(shù),對6種方案分別進(jìn)行施工期和運(yùn)行期溫度應(yīng)力仿真計(jì)算,分析不同施工方案施工期和運(yùn)行期的壩體溫度應(yīng)力分布規(guī)律；計(jì)算成果給出了拱冠梁剖面準(zhǔn)穩(wěn)定溫度場云圖以及施工期、運(yùn)行期非穩(wěn)定溫度場云圖和溫度應(yīng)力云圖,提供了拱冠梁剖面不同高程水平截面的上游點(diǎn)、中間點(diǎn)、下游點(diǎn)的溫度和溫度應(yīng)力歷時(shí)曲線,分析了壩體溫度分布規(guī)律以及高溫區(qū)形成的原因；根據(jù)計(jì)算分析