晝夜溫差對碾壓混凝土重力壩溫度和應(yīng)力影響的敏感性分析.pdf

1、隨著大體積混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工程建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，由溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫問題越來越引起人們的重視。大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)形式、氣候條件、施工方法、材料特性等多種因素有密切關(guān)系。在冬季低溫季節(jié)，或在早春晚秋氣溫驟變，由于晝夜溫差引起的溫度應(yīng)力易導(dǎo)致混凝土表面開裂，因此，進行晝夜溫差對碾壓混凝土重力壩溫度和應(yīng)力影響的敏感性分析具有重要理論研究意義和實用價值。
　　本文按多年月平均氣溫的變化規(guī)律進行數(shù)值計算，推導(dǎo)氣溫年變化計

2、算公式和晝夜溫差計算公式，在原有程序的基礎(chǔ)上，修改了氣溫的計算程序，為計算分析碾壓混凝土壩施工期和運行期的壩體溫度場和應(yīng)力場提供可靠的邊界條件。根據(jù)熱傳導(dǎo)理論和彈性理論，考慮混凝土結(jié)構(gòu)的徐變特性，采用三維有限元法模擬碾壓混凝土壩的施工過程，進行了溫度場和溫度應(yīng)力的仿真計算。計算中考慮了混凝土的絕熱溫升、彈性模量、徐變度和自生體積變形隨齡期的變化以及冬季保溫、晝夜溫差等因素對壩體溫度場和溫度應(yīng)力的影響。對施工期不考慮晝夜溫差、考慮不同的晝

3、夜溫差、壩體表面保溫等情況進行溫度和應(yīng)力仿真計算，分析不同方案施工期的壩體溫度場和溫度應(yīng)力分布規(guī)律。
　　碾壓混凝土在連續(xù)澆筑過程中，如果不考慮晝夜溫差的影響，計算得到的壩體表面和長間歇面溫度變幅小，而考慮晝夜溫差后，壩體表面和長間歇面溫度隨時間呈余弦變化，溫度變化幅度比較大。對于高溫季節(jié)澆筑的混凝土，溫升較高，有可能超過設(shè)計允許最高溫度，蓄水或度汛時溫降較大，有可能產(chǎn)生溫度裂縫。當晝夜溫差小于12℃時，壩體表面溫度變幅約為晝夜溫