堆石混凝土坝温度应力仿真及温控措施研究

堆石混凝土坝随着技术的成熟和推广,对于堆石混凝土的研究逐渐深入。由于受温度影响较大,坝体水上部分和水下部分之间存在一定的温差,将会导致坝体的裂缝或者局部丧失应力。鉴于堆石混凝土坝是一个较为复杂的个体,研究人员需要对其进行仿真分析,接近于真实的模仿在各种温度的作用下,堆石混凝土坝会产生怎样的变化,分析这种变化是否影响到坝体的正常使用,同时,要考虑采用何种方式来控制或者避免这些不利因素和影响的发生。

本文从碾压混凝土的材料特性、施工特定、温度场温度应力变化特点出发,对其仿真方法、目前进展及具体要求和应注意的问题进行介绍,结合工程总结了碾压混凝土重力坝、拱坝的分缝方式,降低浇筑温度、水管冷却、表面保温和斜层碾压等温控措施,采用微膨胀混凝土,提高材料抗裂性能的温控防裂措施。

本文从碾压混凝土的材料特性、施工特定、温度场温度应力变化特点出发,对其仿真方法、目前进展及具体要求和应注意的问题进行介绍,结合工程总结了碾压混凝土重力坝、拱坝的分缝方式,降低浇筑温度、水管冷却、表面保温和斜层碾压等温控措施,采用微膨胀混凝土,提高材料抗裂性能的温控防裂措施。

基于遵义市茅坡水库在建堆石混凝土大坝,实测其浇筑仓施工期的温度及应变的分布与变化,根据应变分布和本构关系,得到大坝的应力场分布.数据显示,每一仓堆石混凝土中层点温度最高,中部沿堆石混凝土坝短边方向应力最大.

为探究碾压混凝土坝的温度变化情况,采用数值模拟的方法,对碾压混凝土坝的温度场进行仿真计算,结果表明碾压混凝土坝体内部温度收到外界温度影响,降温速度缓慢,数值模拟方法能够为碾压混凝土坝工程建设提供科学依据,并结合计算结果,对碾压混凝土坝的温度控制措施进行了探讨。

碾压混凝土坝的温度应力与温度控制——本文从碾压混凝土的材料特性、施工特点、温度场温度应力的变化特点入手，介绍了碾压混凝土仿真分析方法、目前进展、具体要求和应注意的问题，结合几个工程总结了碾压混凝土重力坝、拱坝的分缝方式，降低浇筑温度、水管冷却...

碾压混凝土坝温控防裂措施——混凝土筑坝技术储备，对我国今后高碾压混曩土坝的建设，特别是开发西部水电将产生重大影响。本文主要在分析了碾压混凝土坝温控防裂措施，针对我国实际情况提出相关解决措施，有利于我国碾压混凝土坝施工设计。　　

水管冷却是一种常用的混凝土温控技术,对减少坝体裂缝有重要作用.受计算机硬件水平限制,目前在微机中模拟碾压混凝土坝内的每根冷却水管存在一定困难,因此,兼顾仿真计算精度和速度,综合等效算法和精细算法的优点,提出一种碾压混凝土坝徐变温度应力场的快速仿真技术,即在坝体基础约束区用精细算法计算,而在其它区域用等效算法计算,最后通过工程实例验证其可行性和实用性.

运用大型通用有限元分析软件ansys对某老混凝土重力坝防渗加固形成防渗心墙施工中的温度场及温度应力进行全过程的仿真分析.计算中考虑了水温、气温、坝体材料分区、坝体切槽、浇筑层尺寸以及混凝土发热率等因素的影响.得出了施工过程中温度场及温度应力的变化规律,新浇混凝土对坝体整体湿度场影响较小,但浇筑坝内的温度和应力都有一定变化,新老混凝土接触处应力发生较大变化,开挖、浇筑施工中温度作用不显著改变坝体整体应力状态,但温度荷载却为产生坝体应力的主要因素.

基于有限差分法，对某核电站筏板基础工程的大体积混凝土温度场进行了计算；并在此基础上通过温度应力的计算对此工程大体积混凝土进行了抗裂验算；最后，结合此工程对大体积混凝土的温控措施进行了初步探讨。

鱼简河rcc拱坝的温度应力仿真分析及温控措施研究——通过对鱼简河拱坝的仿真分析，确定分缝方案和温控措施．研究结果表明，通过分4条缝、掺3％～4％的mgo并在l1月至次年5月完成混凝土碾压，只须进行常规的养护而不必采取其他特殊温控措施即可以满足混凝土的抗...

碾压混凝土坝施工工艺简单、工期短、造价低、适应性强,在坝工界得到广泛应用。虽胶凝材料少,水化热低,但由于采用大仓面通仓连续浇筑的施工方式,故碾压混凝土坝的温度裂缝不可忽略。本文通过对碾压混凝土坝温度裂缝的分析,总结了温控防裂的方法,为碾压混凝土坝的设计、施工和防裂提供参考。

http://www.***.*** 碾压混凝土坝高温季节连续施工的温控防裂研究* 蒋胜祥，朱岳明 （河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098） 摘要：碾压混凝土坝（rccd）以温控措施相对简单和快速连续施工为其显著特点，但大 量的工程实践表明，rccd上时有温度裂缝出现，成为制约rccd进一步发展的瓶颈问题 之一。本文对某碾压混凝土坝在高温季节连续施工做了仿真计算，结果表明，若采用自然浇 筑温度，在坝内埋设冷却水管，早期坝面进行保温的温控措施，能够将温度应力控制在允许 应力范围内。表明这种温控措施具有一定的工程应用前景。 关键词：碾压混凝土坝高温季节连续施工自然浇筑温度冷却水管表面保温 碾压混凝土坝（rccd）以温控措施相对简单和快速连续施工为其显著特点，但大量的 工程实践表明，rccd上时有温度裂缝出现。温度裂缝的出现

本文给了混凝土绝热温升新的表达式,既与试验资料符合得很好,又便于进行数学运算,由此得到新的水管冷却等效热传导方程。提出了混凝土坝施工期温度场的实用算法和简约算法,计算较方便,精度也较好。

江垭碾压混凝土坝温度控制设计——江垭大坝为全断面碾压混凝土坝，最大坝高131m，最大底宽107m，采用薄层平仓碾压施工工艺。按现行《碾压混凝土坝设计导则》，根据碾压混凝土坝的特点，提出了江垭碾压混凝土抗裂、基础允许温差上下层温差、内外温差等控制标准...

2006年用户年会论文 ansys在高混凝土坝三维有限元温度 仿真分析中的应用 刘杏红,周伟，常晓林解凌飞 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，430072 [摘要]为了加快施工进度，现在混凝土坝浇筑时采用连续快速覆盖方式，使坝体内部温度较高，施工 期内外温差大，容易带来上下游表面裂缝。大量实测资料表明，当后期内部降温引起拉应力或外部升温拉应 力区转向内部时都将引起表面裂缝向内部发展而贯穿坝体。因此要要认真解决坝体施工期和运行期的温度问 题。根据已知的初始条件和边界条件，求解热传导方程，就可得到混凝土的温度场，实践经验表明，采用有 限单元法求解三维温度场非常方便。ansys在进行混凝土高坝施工期温度场仿真具有良好的效果，其所需 的参数和实验室所给出的实验数据吻合较好，且混凝土坝施工期温度场所需满足的初始条件和各类边界条件 在ansys瞬态热分析中能

第29卷第5期 2010年10月 水力发电学报 journalofhydroelectricengineering vol.29no.5 oct.，2010 考虑冷却措施的高混凝土坝施工过程温度场分析研究 贾超 1，邵安志 1，任青文 2 （1.山东大学土建与水利学院，济南250061；2.河海大学工程力学系，南京210098） 摘要：为充分开发利用我国蕴藏的丰富水能，一批高混凝土坝正在规划建设之中。在高混凝土坝施工过程中，由于温 度处理不当而导致坝体开裂甚至危及坝体安全的事例较为多见，温度控制问题已成为影响坝体施工速度和坝体安全的 关键因素。埋设冷却水管是混凝土坝人工冷却的一个有效手段，可以实现削减初期温度峰值、减少混凝土温度降至稳定 温度的时间的作用。因此，研究冷却水管对高混凝土坝施工过程温度场的影响具有

为充分开发利用我国蕴藏的丰富水能,一批高混凝土坝正在规划建设之中。在高混凝土坝施工过程中,由于温度处理不当而导致坝体开裂甚至危及坝体安全的事例较为多见,温度控制问题已成为影响坝体施工速度和坝体安全的关键因素。埋设冷却水管是混凝土坝人工冷却的一个有效手段,可以实现削减初期温度峰值、减少混凝土温度降至稳定温度的时间的作用。因此,研究冷却水管对高混凝土坝施工过程温度场的影响具有十分重要的工程意义。本文在前人研究的基础上,以ansys为平台,以apdl开发语言为工具自行编制了混凝土浇筑过程非稳定温度场的计算程序,验证了程序的准确性,进而以该程序为工具,以龙滩碾压混凝土重力坝浇筑过程为实例,针对天然冷却和有人工冷却措施两种工况进行了温度仿真分析,并研究了大坝浇注完毕后坝体温度场与正常蓄水位下的水荷载耦合作用的应力场分布规律,通过两种工况研究结果对比,分析了人工冷却措施对大坝安全性的影响,得出了一些有益的结论。

在深入分析碾压混凝土重力坝施工期常见裂缝开裂机理的基础上,以武都碾压混凝土大坝为例,采用反馈分析获取的热力学参数,仿真分析了采用不同温控措施时大坝温度和应力的变化规律,对比了不同温控措施之间的差异,尤其是保温与不保温之间的差异。针对施工期出现的几种典型开裂风险,提出了相应的温控措施,为大坝施工期防裂决策提供了依据。

碾压混凝土坝温控防裂关键技术研究——本文分析了碾压混凝土的温控防裂特点，结合已有工程经验，较全面的总结了碾压混凝土坝温控防裂的措施，供大家参考。　　

进行严寒地区碾压混凝土坝越冬层面温控防裂研究,为越冬层面温控防裂设计提供理论依据.针对严寒地区某碾压混凝土重力坝,考虑碾压混凝土热力学参数随龄期的变化、碾压混凝土浇筑进度对温度应力的影响,对碾压混凝土重力坝施工期和运行期全过程进行三维有限元仿真计算分析,着重分析越冬层面应力分布特征.结果表明:约束区和非约束区的越冬层面温度应力分布特征相似,但约束区越冬层面温度应力较大;未采取温控措施时,越冬层面上、下游侧铅直方向温度应力较大,致使越冬层面上、下游侧易出现水平裂缝;越冬层面中部顺水流方向温度应力也较大,因此中部易出现沿坝轴线方向裂缝.提出了采取表面保温、升温水管、微膨胀混凝土、设置水平人工短缝四种措施改善越冬层面的温度应力.采用表面保温和微膨胀混凝土可有效减小越冬层面上、下游侧和中部各个方向的温度应力;采用升温水管和设置水平人工短缝可有效减小越冬层面上、下游侧铅直方向应力.

阐述了采用三维瞬态有限元法进行碾压混凝土拱坝温度应力仿真计算分析的基本理论和方法,考虑混凝土施工过程、气温、水温、通水冷却及混凝土徐变等因素,并模拟施工期至运行期的全过程。通过对桑郎碾压混凝土拱坝温度应力进行计算仿真分析,为碾压混凝土拱坝的温控措施的设计提供有价值的参考依据。