施工期溫度仿真的小灣高拱壩結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)縫設(shè)置效果分析

在ansys平臺上進行二次開發(fā),建立了一套快速、高效、自動化程度較高的仿真反饋分析系統(tǒng)用于模擬拱壩施工過程溫度場.在小灣拱壩施工過程溫度場仿真計算中,各測點溫度計算值隨時間變化的規(guī)律與監(jiān)測值基本一致,吻合情況較好,總體上相差2～3℃以內(nèi),計算結(jié)果揭示了壩體內(nèi)部的溫度變化規(guī)律.研究成果表明:1)1077m高程以下壩體采用的二期冷卻方案a使得壩體中出現(xiàn)較大的溫度梯度,產(chǎn)生較大的徑向拉應(yīng)力;2)1096m高程以上采用的二期冷卻方案b能很好地改善方案a中的不足,較好地控制溫度應(yīng)力,防止拱壩開裂.

采用三維有限元法對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)計提供有價值的參考依據(jù)。

采用三維有限元法對小灣拱壩泄水孔所在壩段施工期溫度場及溫度應(yīng)力進行全過程仿真分析,得到了其溫度場及溫度應(yīng)力變化的一般規(guī)律,為施工期間的溫控提供參考。

對影響壩體混凝土溫度的參數(shù)采用雙曲線公式和指數(shù)公式進行了仿真分析,包括混凝土與絕熱溫升的關(guān)系、臨空面和非臨空面溫度點過程線和一期冷卻措施對最高溫度的影響,為設(shè)計單位提供了制定溫控方案的依據(jù)。

小灣拱壩泄水孔壩段施工期溫度場及溫度應(yīng)力仿真研究——采用三維有限元法對小灣拱壩泄水孔所在壩段施工期溫度場及溫度應(yīng)力進行全過程仿真分析。得到了其溫度場及溫度應(yīng)力變化的一般規(guī)律，為施工期間的溫控提供參考?！　?/p>

溪洛渡拱壩是擬建的世界上最高的混凝土拱壩之一,由于陡坡壩段在施工期與運行期的受力狀態(tài)均比較復(fù)雜,存在較大面積的應(yīng)力集中分布。為恰當(dāng)?shù)剡x擇溫控措施,緩解基礎(chǔ)約束應(yīng)力,本文選取了4號、25號壩段作為冬季與夏季施工的代表,進行三維有限元仿真計算,得到了不同澆筑時間、不同分層方法下陡坡壩段的溫度與溫度徐變應(yīng)力分布規(guī)律,并進行了幾種可行溫控措施的敏感性分析,為陡坡壩段采取合適溫控措施提供依據(jù)。

分析研究混凝土拱壩澆筑過程的瞬態(tài)溫度場,用瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元分析方法,得到了整個施工過程中拱壩溫度場的分布規(guī)律,為控制混凝土拱壩的溫度應(yīng)力提供了依據(jù)。

拱壩施工期的溫控防裂研究是設(shè)計和施工期需要特別關(guān)注的問題之一.采用三維有限單元法對某水電站拱壩碾壓混凝土壩段和常態(tài)混凝土壩段的施工期溫度場進行仿真分析.計算結(jié)果表明,薄層澆筑的層面散熱效果好,層厚超過3m后效果不明顯;不同季節(jié)的層面散熱效果差異較大,澆筑氣溫越低,層面散熱效果越好;常態(tài)混凝土溢流壩段自由冷卻時間較長,須采取壩體二期冷卻措施,以保證按期進行接縫灌漿.

rcc大壩的施工過程中,聚集在混凝土內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā),其所形成的溫度荷載是影響水工建筑物安全的重要因素。本文旨在通過對國內(nèi)某rcc拱壩施工期溫度場的數(shù)值仿真分析,為大壩溫控設(shè)計提供參考。

采用三維瞬態(tài)有限單元法對萬家口子水電站拱壩進行仿真計算,計算時考慮各種因素下的施工期至運行期,并確定溫控措施和溫控標(biāo)準(zhǔn),計算結(jié)果表明,8縫(2條橫縫6條誘導(dǎo)縫)是一種可行、安全、合理的方案。

針對小灣水電站雙曲混凝土拱壩實際條件,參照相關(guān)的控制拱壩裂縫理論與實踐,論述分析了在施工過程控制溫度應(yīng)力,從而控制拱壩裂縫的目標(biāo)和具體方法,為混凝土拱壩施工過程提供指導(dǎo)。

為分析施工期混凝土拱壩的溫度場性態(tài)、防止溫度裂縫,提出一種施工期混凝土拱壩溫度監(jiān)測資料分析法,并以某混凝土拱壩為例,介紹了溫度計的布置及溫控措施,分析了溫差與溫度計測值變化規(guī)律。根據(jù)溫度計測值繪制了典型壩段的溫度計等值線,并分析了溫度場分布。結(jié)果表明,溫度計布置合理,采取的溫控措施行之有效,可供借鑒。

采用瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)有限元法,對立洲碾壓混凝土拱壩施工期溫度進行了較為系統(tǒng)的仿真模擬,獲得了該工程施工期有、無溫控措施的溫度場與應(yīng)力分布規(guī)律,論證了設(shè)計溫控措施的合理性與科學(xué)性。通過對穩(wěn)定溫度場的有限元模擬,還提出了大壩封拱溫度建議值及相應(yīng)的溫控措施等。仿真結(jié)果對立洲碾壓混凝土拱壩及同類型拱壩的溫控設(shè)計具有參考價值。

水電2006國際研討會 86 小灣拱壩澆筑初期裂縫分析 向弘1許文濤 1 解敏 1 劉毅 2 呂大勇 1 1中水顧問昆明勘測設(shè)計研究院，云南省昆明市人民東路115號，650051，xiang_h@khidi.com 2中國水利水電科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)材料研究所，北京100038 摘要：小灣拱壩澆筑初期，先后在6個壩段共發(fā)現(xiàn)16條裂縫。本文從混凝土原材料及拌和 物性能、倉面混凝土質(zhì)量、溫度應(yīng)力、澆筑塊體形、開挖卸荷松弛變形以及固結(jié)灌漿等6個 方面對裂縫成因進行了分析，闡明了固結(jié)灌漿和基巖松馳回彈變形是產(chǎn)生裂縫的主要原因， 提出了有針對性的改進措施。 關(guān)鍵詞：拱壩；混凝土；裂縫；措施 1概述 小灣混凝土雙曲拱壩最大壩高292m，混凝土量約851×104m 3 。澆筑入倉設(shè)備主要采用5 臺30t中、高速纜機。纜機分兩層布置，高層2臺，低層

考慮溫度作用的高拱壩陡坡壩段分縫設(shè)置研究——考慮壩段實際成層澆鑄過程和溫度徐變作用下壩段橫縫的非線性接觸問題，采用薄層接觸單元模型，利用三維有限單元法對高拱壩陡坡壩段(只存在橫縫)三種分縫設(shè)置模型進行溫度徐變應(yīng)力仿真分析，依據(jù)拉應(yīng)力最小及分縫拐...

混凝土拱壩施工過程中,結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變、壩體材料性質(zhì)的變化和外荷載的變化,對拱壩應(yīng)力和橫縫狀態(tài)具有一定的影響,為此,采用有限元方法,考慮橫縫的接觸非線性,模擬了分期封拱灌漿過程和提前蓄水過程,并對某高拱壩施工期溫度場、應(yīng)力場和灌漿前橫縫開度變化作了較為全面的計算預(yù)測分析。分析認為,水管冷卻過程及冬季上游蓄水時可能產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,值得引起注意,另外還得到了縫寬在拱圈方向的分布規(guī)律。

大花水rcc拱壩(h=134.5m)是世界上已建的最高的碾壓混凝土雙曲薄拱壩。大壩在碾壓施工過程中,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了十幾條裂縫,并有多條貫穿性裂縫。本文通過對全壩進行施工期全過程仿真分析,對施工過程中出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象進行深入細致的分析,得出施工過程中溫度應(yīng)力過高是導(dǎo)致大壩裂縫產(chǎn)生的重要原因。

運用有限單元法對施工期混凝土進行了仿真計算,分析了混凝土施工期溫度場和應(yīng)力場的時空變化規(guī)律,找出了基礎(chǔ)底板裂縫容易出現(xiàn)的部位,為后續(xù)的溫控防裂方法的研究提供了參考依據(jù).

利用考慮橫縫及跨橫縫鋼筋滑移的拱壩動力非線性模型,對設(shè)計地震荷載工況下的小灣拱壩進行了三維動力非線性有限元分析,研究了不同配筋率分布對跨縫鋼筋的應(yīng)力、滑移量及其控制橫縫變形的影響。從控制措施的可靠性、經(jīng)濟性角度出發(fā),建議選擇相對合理的跨縫鋼筋布置方案,為橫縫配筋措施的初步設(shè)計和工程應(yīng)用提供了有價值的參考。

薄碾壓混凝土拱壩采取整體碾壓的施工方式,溫度荷載是主要的設(shè)計荷載之一。基于不穩(wěn)定溫度場和徐變應(yīng)力的有限元解法,對招徠河碾壓混凝土雙曲拱壩進行模擬壩體施工過程的仿真計算,揭示了100m級薄碾壓混凝土雙曲拱壩施工期溫度場及溫度應(yīng)力變化特征,可供大壩溫控設(shè)計參考。

針對目前在碾壓混凝土的斷裂性能研究中對內(nèi)設(shè)非穿透矩形裂縫的應(yīng)力強度因子的計算,普遍采用的方法是將它簡單地近似成橢圓形裂縫的形式進行計算的的特點,本文通過對非穿透矩形預(yù)留縫試件進行試驗分析,對內(nèi)設(shè)非穿透矩形裂縫的應(yīng)力強度因子的計算公式進行了一定的修正,得到了更好的結(jié)果。

水閘、泵站與大壩工程相比,其混凝土體積相對較小,但結(jié)構(gòu)體形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)單元間體積變化大。因而,在其施工期,混凝土的開裂問題普遍存在,且至今尚未得到很好的解決。針對這個問題,現(xiàn)依托上海地區(qū)某一具體泵閘工程,借助混凝土溫度與應(yīng)力仿真計算的理論與方法,闡述了施工期水閘、泵站混凝土的應(yīng)力變化規(guī)律與開裂機理。其內(nèi)容可供泵閘工程設(shè)計參考。