堆石混凝土壩溫度應(yīng)力仿真及溫控措施研究

堆石混凝土壩隨著技術(shù)的成熟和推廣,對(duì)于堆石混凝土的研究逐漸深入。由于受溫度影響較大,壩體水上部分和水下部分之間存在一定的溫差,將會(huì)導(dǎo)致壩體的裂縫或者局部喪失應(yīng)力。鑒于堆石混凝土壩是一個(gè)較為復(fù)雜的個(gè)體,研究人員需要對(duì)其進(jìn)行仿真分析,接近于真實(shí)的模仿在各種溫度的作用下,堆石混凝土壩會(huì)產(chǎn)生怎樣的變化,分析這種變化是否影響到壩體的正常使用,同時(shí),要考慮采用何種方式來控制或者避免這些不利因素和影響的發(fā)生。

本文從碾壓混凝土的材料特性、施工特定、溫度場溫度應(yīng)力變化特點(diǎn)出發(fā),對(duì)其仿真方法、目前進(jìn)展及具體要求和應(yīng)注意的問題進(jìn)行介紹,結(jié)合工程總結(jié)了碾壓混凝土重力壩、拱壩的分縫方式,降低澆筑溫度、水管冷卻、表面保溫和斜層碾壓等溫控措施,采用微膨脹混凝土,提高材料抗裂性能的溫控防裂措施。

本文從碾壓混凝土的材料特性、施工特定、溫度場溫度應(yīng)力變化特點(diǎn)出發(fā),對(duì)其仿真方法、目前進(jìn)展及具體要求和應(yīng)注意的問題進(jìn)行介紹,結(jié)合工程總結(jié)了碾壓混凝土重力壩、拱壩的分縫方式,降低澆筑溫度、水管冷卻、表面保溫和斜層碾壓等溫控措施,采用微膨脹混凝土,提高材料抗裂性能的溫控防裂措施。

基于遵義市茅坡水庫在建堆石混凝土大壩,實(shí)測其澆筑倉施工期的溫度及應(yīng)變的分布與變化,根據(jù)應(yīng)變分布和本構(gòu)關(guān)系,得到大壩的應(yīng)力場分布.數(shù)據(jù)顯示,每一倉堆石混凝土中層點(diǎn)溫度最高,中部沿堆石混凝土壩短邊方向應(yīng)力最大.

為探究碾壓混凝土壩的溫度變化情況,采用數(shù)值模擬的方法,對(duì)碾壓混凝土壩的溫度場進(jìn)行仿真計(jì)算,結(jié)果表明碾壓混凝土壩體內(nèi)部溫度收到外界溫度影響,降溫速度緩慢,數(shù)值模擬方法能夠?yàn)槟雺夯炷翂喂こ探ㄔO(shè)提供科學(xué)依據(jù),并結(jié)合計(jì)算結(jié)果,對(duì)碾壓混凝土壩的溫度控制措施進(jìn)行了探討。

碾壓混凝土壩的溫度應(yīng)力與溫度控制——本文從碾壓混凝土的材料特性、施工特點(diǎn)、溫度場溫度應(yīng)力的變化特點(diǎn)入手，介紹了碾壓混凝土仿真分析方法、目前進(jìn)展、具體要求和應(yīng)注意的問題，結(jié)合幾個(gè)工程總結(jié)了碾壓混凝土重力壩、拱壩的分縫方式，降低澆筑溫度、水管冷卻...

碾壓混凝土壩溫控防裂措施——混凝土筑壩技術(shù)儲(chǔ)備，對(duì)我國今后高碾壓混曩土壩的建設(shè)，特別是開發(fā)西部水電將產(chǎn)生重大影響。本文主要在分析了碾壓混凝土壩溫控防裂措施，針對(duì)我國實(shí)際情況提出相關(guān)解決措施，有利于我國碾壓混凝土壩施工設(shè)計(jì)。　　

水管冷卻是一種常用的混凝土溫控技術(shù),對(duì)減少壩體裂縫有重要作用.受計(jì)算機(jī)硬件水平限制,目前在微機(jī)中模擬碾壓混凝土壩內(nèi)的每根冷卻水管存在一定困難,因此,兼顧仿真計(jì)算精度和速度,綜合等效算法和精細(xì)算法的優(yōu)點(diǎn),提出一種碾壓混凝土壩徐變溫度應(yīng)力場的快速仿真技術(shù),即在壩體基礎(chǔ)約束區(qū)用精細(xì)算法計(jì)算,而在其它區(qū)域用等效算法計(jì)算,最后通過工程實(shí)例驗(yàn)證其可行性和實(shí)用性.

運(yùn)用大型通用有限元分析軟件ansys對(duì)某老混凝土重力壩防滲加固形成防滲心墻施工中的溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行全過程的仿真分析.計(jì)算中考慮了水溫、氣溫、壩體材料分區(qū)、壩體切槽、澆筑層尺寸以及混凝土發(fā)熱率等因素的影響.得出了施工過程中溫度場及溫度應(yīng)力的變化規(guī)律,新澆混凝土對(duì)壩體整體濕度場影響較小,但澆筑壩內(nèi)的溫度和應(yīng)力都有一定變化,新老混凝土接觸處應(yīng)力發(fā)生較大變化,開挖、澆筑施工中溫度作用不顯著改變壩體整體應(yīng)力狀態(tài),但溫度荷載卻為產(chǎn)生壩體應(yīng)力的主要因素.

基于有限差分法，對(duì)某核電站筏板基礎(chǔ)工程的大體積混凝土溫度場進(jìn)行了計(jì)算；并在此基礎(chǔ)上通過溫度應(yīng)力的計(jì)算對(duì)此工程大體積混凝土進(jìn)行了抗裂驗(yàn)算；最后，結(jié)合此工程對(duì)大體積混凝土的溫控措施進(jìn)行了初步探討。

魚簡河rcc拱壩的溫度應(yīng)力仿真分析及溫控措施研究——通過對(duì)魚簡河拱壩的仿真分析，確定分縫方案和溫控措施．研究結(jié)果表明，通過分4條縫、摻3％～4％的mgo并在l1月至次年5月完成混凝土碾壓，只須進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)護(hù)而不必采取其他特殊溫控措施即可以滿足混凝土的抗...

碾壓混凝土壩施工工藝簡單、工期短、造價(jià)低、適應(yīng)性強(qiáng),在壩工界得到廣泛應(yīng)用。雖膠凝材料少,水化熱低,但由于采用大倉面通倉連續(xù)澆筑的施工方式,故碾壓混凝土壩的溫度裂縫不可忽略。本文通過對(duì)碾壓混凝土壩溫度裂縫的分析,總結(jié)了溫控防裂的方法,為碾壓混凝土壩的設(shè)計(jì)、施工和防裂提供參考。

http://www.***.*** 碾壓混凝土壩高溫季節(jié)連續(xù)施工的溫控防裂研究* 蔣勝祥，朱岳明 （河海大學(xué)水利水電工程學(xué)院，江蘇南京210098） 摘要：碾壓混凝土壩（rccd）以溫控措施相對(duì)簡單和快速連續(xù)施工為其顯著特點(diǎn)，但大 量的工程實(shí)踐表明，rccd上時(shí)有溫度裂縫出現(xiàn)，成為制約rccd進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題 之一。本文對(duì)某碾壓混凝土壩在高溫季節(jié)連續(xù)施工做了仿真計(jì)算，結(jié)果表明，若采用自然澆 筑溫度，在壩內(nèi)埋設(shè)冷卻水管，早期壩面進(jìn)行保溫的溫控措施，能夠?qū)囟葢?yīng)力控制在允許 應(yīng)力范圍內(nèi)。表明這種溫控措施具有一定的工程應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：碾壓混凝土壩高溫季節(jié)連續(xù)施工自然澆筑溫度冷卻水管表面保溫 碾壓混凝土壩（rccd）以溫控措施相對(duì)簡單和快速連續(xù)施工為其顯著特點(diǎn)，但大量的 工程實(shí)踐表明，rccd上時(shí)有溫度裂縫出現(xiàn)。溫度裂縫的出現(xiàn)

本文給了混凝土絕熱溫升新的表達(dá)式,既與試驗(yàn)資料符合得很好,又便于進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,由此得到新的水管冷卻等效熱傳導(dǎo)方程。提出了混凝土壩施工期溫度場的實(shí)用算法和簡約算法,計(jì)算較方便,精度也較好。

江埡碾壓混凝土壩溫度控制設(shè)計(jì)——江埡大壩為全斷面碾壓混凝土壩，最大壩高131m，最大底寬107m，采用薄層平倉碾壓施工工藝。按現(xiàn)行《碾壓混凝土壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，根據(jù)碾壓混凝土壩的特點(diǎn)，提出了江埡碾壓混凝土抗裂、基礎(chǔ)允許溫差上下層溫差、內(nèi)外溫差等控制標(biāo)準(zhǔn)...

2006年用戶年會(huì)論文 ansys在高混凝土壩三維有限元溫度 仿真分析中的應(yīng)用 劉杏紅,周偉，常曉林解凌飛 武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，430072 [摘要]為了加快施工進(jìn)度，現(xiàn)在混凝土壩澆筑時(shí)采用連續(xù)快速覆蓋方式，使壩體內(nèi)部溫度較高，施工 期內(nèi)外溫差大，容易帶來上下游表面裂縫。大量實(shí)測資料表明，當(dāng)后期內(nèi)部降溫引起拉應(yīng)力或外部升溫拉應(yīng) 力區(qū)轉(zhuǎn)向內(nèi)部時(shí)都將引起表面裂縫向內(nèi)部發(fā)展而貫穿壩體。因此要要認(rèn)真解決壩體施工期和運(yùn)行期的溫度問 題。根據(jù)已知的初始條件和邊界條件，求解熱傳導(dǎo)方程，就可得到混凝土的溫度場，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用有 限單元法求解三維溫度場非常方便。ansys在進(jìn)行混凝土高壩施工期溫度場仿真具有良好的效果，其所需 的參數(shù)和實(shí)驗(yàn)室所給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，且混凝土壩施工期溫度場所需滿足的初始條件和各類邊界條件 在ansys瞬態(tài)熱分析中能

第29卷第5期 2010年10月 水力發(fā)電學(xué)報(bào) journalofhydroelectricengineering vol.29no.5 oct.，2010 考慮冷卻措施的高混凝土壩施工過程溫度場分析研究 賈超 1，邵安志 1，任青文 2 （1.山東大學(xué)土建與水利學(xué)院，濟(jì)南250061；2.河海大學(xué)工程力學(xué)系，南京210098） 摘要：為充分開發(fā)利用我國蘊(yùn)藏的豐富水能，一批高混凝土壩正在規(guī)劃建設(shè)之中。在高混凝土壩施工過程中，由于溫 度處理不當(dāng)而導(dǎo)致壩體開裂甚至危及壩體安全的事例較為多見，溫度控制問題已成為影響壩體施工速度和壩體安全的 關(guān)鍵因素。埋設(shè)冷卻水管是混凝土壩人工冷卻的一個(gè)有效手段，可以實(shí)現(xiàn)削減初期溫度峰值、減少混凝土溫度降至穩(wěn)定 溫度的時(shí)間的作用。因此，研究冷卻水管對(duì)高混凝土壩施工過程溫度場的影響具有

為充分開發(fā)利用我國蘊(yùn)藏的豐富水能,一批高混凝土壩正在規(guī)劃建設(shè)之中。在高混凝土壩施工過程中,由于溫度處理不當(dāng)而導(dǎo)致壩體開裂甚至危及壩體安全的事例較為多見,溫度控制問題已成為影響壩體施工速度和壩體安全的關(guān)鍵因素。埋設(shè)冷卻水管是混凝土壩人工冷卻的一個(gè)有效手段,可以實(shí)現(xiàn)削減初期溫度峰值、減少混凝土溫度降至穩(wěn)定溫度的時(shí)間的作用。因此,研究冷卻水管對(duì)高混凝土壩施工過程溫度場的影響具有十分重要的工程意義。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,以ansys為平臺(tái),以apdl開發(fā)語言為工具自行編制了混凝土澆筑過程非穩(wěn)定溫度場的計(jì)算程序,驗(yàn)證了程序的準(zhǔn)確性,進(jìn)而以該程序?yàn)楣ぞ?以龍灘碾壓混凝土重力壩澆筑過程為實(shí)例,針對(duì)天然冷卻和有人工冷卻措施兩種工況進(jìn)行了溫度仿真分析,并研究了大壩澆注完畢后壩體溫度場與正常蓄水位下的水荷載耦合作用的應(yīng)力場分布規(guī)律,通過兩種工況研究結(jié)果對(duì)比,分析了人工冷卻措施對(duì)大壩安全性的影響,得出了一些有益的結(jié)論。

施工期混凝土壩澆筑塊溫況和溫度應(yīng)力控制采取的結(jié)構(gòu)—工藝綜合措施

溫度應(yīng)力的分析、溫度控制和防止裂縫的措施,是大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中十分重要的課題。充分考慮到溫度變化、彈性模量變化、徐變、自生體積變形等主要影響因素的共同作用,通過對(duì)某在建的大型閘室結(jié)構(gòu)現(xiàn)場監(jiān)測及溫度應(yīng)力場仿真分析,對(duì)大體積混凝土在施工期的溫度場和溫度應(yīng)力進(jìn)行探討。

采用三維有限元法對(duì)云南省某水電站老壩線的拱壩壩體施工期溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行仿真分析,得到了拱壩溫度場及溫度應(yīng)力分布的一般規(guī)律,為混凝土拱壩的溫控措施的設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

溫度荷載是重力壩施工期的主要荷載之一,溫度變化對(duì)重力壩應(yīng)力狀態(tài)的影響十分明顯。為防止裂縫,控制混凝土溫差是關(guān)鍵。文中采用有限元軟件abaqus對(duì)該壩體施工期的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行仿真分析。通過對(duì)3種通水冷卻措施方案的仿真計(jì)算研究和對(duì)比,得到了該工程的溫控保護(hù)最優(yōu)方案。如何模擬大壩的實(shí)際澆筑過程,通過仿真計(jì)算研究施工期大壩的溫度場,采取合適的溫控措施,對(duì)壩體的施工和安全監(jiān)測有著重要的意義。