高温季节浇筑陡坡坝段温度应力仿真研究

构皮滩拱坝是目前世界上在建的高混凝土拱坝之一，高混凝土拱坝，坝高较高，坝体体积较大，温度荷载是主要设计荷载之一, 它对坝体的应力状态有重要影响。由于构皮滩工程规模大，施工技术复杂，在要求全年施工的前提下，温控防裂问题成为制约整个工程施工质量和施工进度的一个关键因素，搞好大坝的温控设计，提出恰当温控防裂措施，是保证工程施工质量和进度的重要举措。根据构皮滩拱坝施工计划，坝体要求全年施工，无法避开夏季高温季节浇筑混凝土；另外，高拱坝陡坡坝段体形较差，温度变形导致应力集中的问题普遍存在。为恰当选择温控措施，本文选取了6＃陡坡坝段为代表进行三维有限元仿真计算，分析论证了设计拟定的高温季节浇筑陡坡坝段的可行性。     

大古水电站RCC重力坝施工期温控防裂研究

大古水电站地处高海拔地区,气候环境复杂,施工期温控防裂是该工程设计施工的关键技术问题.选取5号边坡坝段为研究对象,模拟坝体浇筑全过程,考虑混凝土徐变,采用三维有限元法进行数值模拟仿真计算,研究坝体温度场及应力特性,提出温控防裂措施.研究结果表明,高海拔地区碾压混凝土筑坝,具有低温季节浇筑混凝土上下游坝面开裂风险高,高温...     

高寒地区进水塔施工期温控措施仿真分析

高寒地区的进水塔在浇筑过程中,混凝土往往由于当地复杂、多变的环境气候而产生裂缝,因此,针对当地的特殊气候,采用合适的温控措施对进水塔混凝土防裂至关重要。以高寒地区某进水塔为工程实例,利用三维有限元仿真软件,对冷却水管间距、通水水温、通水时长、保温层厚进行敏感性分析,仿真计算其对进水塔施工期混凝土温度及应力影响,分析各个敏感因素下中心处最高温度,对比进水塔在整个浇筑过程中典型高程的温度场,从而优选最有利的温控措施。提取进水塔在推荐措施下混凝土不同部位特征点的计算结果,得到进水塔在浇筑至典型高程及长间歇浇筑块时不同部位的温度及温度应力,结果满足工程所需。研究成果可为类似工程温控措施的优选提供参考。     

考虑热学参数空间变异性的重力坝施工期温度及应力场分析

碾压混凝土坝的温控防裂一直是工程建设中的关键技术问题。由于浇筑仓面大、碾压质量不均匀以及混凝土的非均质性，碾压混凝土坝材料参数具有显著空间变异性。传统混凝土坝温度与应力分析常采用确定性计算，忽略了参数空间变异的影响，导致温度及应力场模拟不够合理。本文基于随机场理论和中心点离散方法，提出了混凝土热学参数空间变异有限元模拟方法。TJ大坝案例分析表明，考虑热学参数空间变异后，最高温度场和最大拉应力场在平均效应上与确定性结果基本一致，热学参数空间变异显著影响大坝混凝土结构的最高温度和最大应力。随机温度应力场下结构部分位置温度及应力超过了允许值，意味着依据传统确定性温度应力分析结果提出的温控措施可能偏危险。提出的随机温度应力分析方法对重力坝施工期温控措施的制定提供了方法支持。     

浇筑温度对碾压混凝土重力坝温度应力的影响

采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土重力坝薄层施工过程，对百色碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场、温度徐变应力场进行了全过程仿真计算，分析了按旬平均气温浇筑和设计浇筑温度浇筑两种不同浇筑温度对坝体温度应力分布的影响．     

招徕河碾压混凝土拱坝施工期的温

薄碾压混凝土拱坝采取整体碾压的施工方式，温度荷载是主要的设计荷载之一。基于不稳定温度场和徐变应力的有限元解法，对招徕河碾压混凝土双曲拱坝进行模拟坝体施工过程的仿真计算，揭示了100m级薄碾压混凝土双曲拱坝施工期温度场及温度应力变化特征，可供大坝温控设计参考。     

溪洛渡泄洪洞有压段圆形断面衬砌混凝土温控研究

溪洛渡水电站泄洪洞,断面大,流速高,衬砌混凝土标号高,一旦发生裂缝特别是贯穿性大裂缝,极易在运行期产生空蚀,严重影响运行安全.因此施工期温控防裂形势严峻.利用ANSYS软件模拟溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土的施工过程,采用三维有限元法进行了温度与温度应力的仿真计算,分析其温度场和温度应力的发展过程和分布规律,研究通水冷却、降低浇筑温度等温控措施的温控效果,提出夏季衬砌混凝土施工的温控措施,为隧洞工程衬砌混凝土的设计与施工提供参考依据.     

横缝设置对鱼洞峡拱坝温度应力场影响的有限元分析

采用基于瞬态温度场理论的有限元法,综合考虑混凝土绝热温升、浇筑进度、气温（水温）变化等因素,对鱼洞峡拱坝进行了全过程的温度场仿真分析。并根据温度场分析成果,对拱坝进行了整体及分缝状态下的温度应力场仿真分析。计算结果表明,设置横缝可显著削减坝体拉应力峰值,对坝体的防裂安全能起到积极作用。     

大温差地区碾压混凝土重力坝施工期温控防裂技术研究

环境温差大幅变化地区,碾压混凝土重力坝施工期温控难度极高,是施工中重点关注的问题。采用"负水化热法"和"体积力法"等计算手段全过程仿真碾压混凝土坝施工期的温度场和应力场,通过波动混凝土入仓温度、冷却水管温度等温控措施关键参数,揭示其对大坝开裂的影响规律,利用拉格朗日法,寻求最优解决方案,成果已在云南铅厂大坝施工中应用,取得很好的防裂效果,可为大变幅地区筑坝施工提供理论技术参考。     

三级配混凝土泵浇筑皂市大坝混凝

由于皂市大坝工程进度滞后较多，为了按时完成工期，增设了2台门机浇注大坝。对皂市大坝溢流坝段施工期混凝土的温度进行了仿真计算，得出了坝体温度场分布及其随时间的变化规律.从温控的角度，为皂市大坝高温季节采用三级配混凝土泵浇筑溢流坝段的可行性提供了可靠的参考依据。采用三级混凝土泵浇注皂市大坝混凝土是皂市大坝工程能按时安全竣工的决定性条件。同时为其他工程采在混凝土浇注过程中采用三级混凝土泵提供了参考。     

淇河倒虹吸管身混凝土施工仿真分析

按照施工计划安排,对淇河倒虹吸管身段工程进行分层浇筑,利用ANSYS有限元软件,结合混凝土温控仿真基本理论,对管身段进行复杂三维建模和加载求解工作,从而完成了混凝土施工期温度场和应力场的仿真分析。结果表明在倒虹吸管身段底板及边墙部位最大温度应力大于混凝土即时允许抗拉强度值,产生温度裂缝的概率很大,参考分析计算结果提出了相应的温控措施。     

小湾高拱坝温度场及温度应力仿真

小湾拱坝是目前世界上已建和在建的最高拱坝,其温控防裂是保证坝体正常施工和安全运行的重要措施。采用三维有限元法对小湾高拱坝22#坝段施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析,得到了小湾拱坝温度场及温度应力变化的一般规律。仿真中考虑了坝体材料的热力学性能、浇筑过程、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对小湾高拱坝的温控设计有参考价值。     

溪洛渡泄洪洞有压段圆形断面衬砌

溪洛渡水电站泄洪洞，断面大，流速高，衬砌混凝土标号高，一旦发生裂缝特别是贯穿性大裂缝，极易在运行期产生空蚀，严重影响运行安全。因此施工期温控防裂形势严峻。利用ANSYS软件模拟溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土的施工过程，采用三维有限元法进行了温度与温度应力的仿真计算，分析其温度场和温度应力的发展过程和分布规律，研究通水冷却、降低浇筑温度等温控措施的温控效果，提出夏季衬砌混凝土施工的温控措施，为隧洞工程衬砌混凝土的设计与施工提供参考依据。     

白鹤滩进水塔底板混凝土多层浇筑秋季施工温控方案优选

为研究白鹤滩进水塔秋季施工的温控防裂问题,采用三维有限单元法对进水塔秋季施工过程与温控措施进行模拟。运用ANSYS软件将保温、通水时长、绝热温升、浇筑温度等对秋季多层混凝土施工期温度和温度应力的影响进行了仿真计算。以底板为例,分析比较各方案下底板特征点的温度应力和最小抗裂安全系数,得到结论:多层混凝土浇筑施工过程中通水时间不宜过长,否则会增大混凝土前期应力;降低浇筑温度能使混凝土的温度均匀降低,而选择低热混凝土对于不同部位的温降效果不同。     

观音岩大坝碾压混凝土2种设计龄期的温控特性比较

碾压混凝土设计龄期的选择对其后期强度、水化热温升具有重要影响。基于室内混凝土力学和热学试验数据,对90及180 d设计龄期的碾压混凝土特性进行了对比分析;研究制定了2种设计龄期混凝土的温度及应力控制标准。基于有限元单元法采用ANSYS对观音岩碾压混凝土重力坝施工期的温度场及应力场进行了仿真分析;对比了90和180 d设计龄期下坝体内部温度场以及应力场的分布状况;通过对坝体抗裂安全系数、最高温度和应力状况的分析,比较了2种混凝土设计龄期的温控特性,从温控的角度探讨了采用180 d设计龄期混凝土的合理性,为相关工程采用180 d设计龄期提供了重要参考和依据。     

西南地区某混凝土拱坝温度场有限元仿真分析

温度和温度应力诱发拱坝开裂一直是混凝土拱坝工程中的热点问题。根据现场实测资料,基于ANSYS有限元软件,通过APDL二次开发及宏命令的运用,实现水泥水化反应、混凝土绝热温升、通水冷却、水温/气温等函数的开发。针对西南地区某混凝土拱坝模拟其施工过程,考虑分批冷却、封拱灌浆、蓄水计划等,对坝体温度场演化进行仿真分析。结果显示,拱坝温度场有限元仿真分析结果与现场监测结果规律一致。拱坝施工过程中,由于混凝土发生水化反应,导致坝体内最高温度达50℃,两次通水冷却效果明显,二冷结束后坝体内部温度降低到16℃以下。蓄水至正常水位后,坝体内部温度基本在16℃以下,坝顶表面和坝体下游面温度与气温一致,达27℃,坝体上游面温度分布受水温影响呈梯度变化,其中高程492 m处温度最低,为15℃,高程540 m处温度最高,为23℃。稳定运行一年后,坝体内部温度分布更加均匀、连续。     

铅厂水电站RCC重力坝施工期温控方案研究

铅厂水电站RCC重力坝上升速度快,为解决温控问题,施工期间结合现场混凝土试验结果和气象实测资料,选择溢流坝段作为代表坝段,对7组温控方案进行三维有限元仿真分析计算,根据最高温度、基础温差、超标拉应力范围和大小等计算结果综合分析,推荐控制20℃的混凝土浇筑温度+通16℃冷却水实施方案,取得较好的效果。     

大体积混凝土锚碇温度场与温度应力场仿真分析

大体积混凝土是大型桥梁建设中必须面对并认真解决的新课题.结合厦门海沦大桥大体积混凝土锚碇分层浇筑动态施工过程.基于三维非稳定温度场和徐变应力有限元法,对锚碇施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算.计算中考虑了外界气温的周期变化、太阳辐射、水化生热、浇筑温度、分层厚度、徐变及混凝土弹性模量随龄期变化等因素的影响.仿真结果给出了温度场、温度应力的特性、分布及其随时间变化规律.通过仿真分析,能预测大体积混凝土结构中任一点任何时刻温度、应力及是否会开裂等信息;能细致地进行混凝土结构的防裂研究,客观地评价所制定的施工方案是否合理,提高工程的抗裂能力与安全性;提出相应的温控措施,为类似工程提供参考依据.     

大体积砼锚碇温度场与温度应力场仿真分析

大体积混凝土是大型桥梁建设中必须面对并认真解决的新课题.结合厦门海沧大桥大体积混凝土锚碇分层浇筑动态施工过程，基于三维非稳定温度场和徐变应力有限元法，对锚碇施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算.计算中考虑了外界气温的周期变化、太阳辐射、水化生热、浇筑温度、分层厚度、徐变及混凝土弹性模量随龄期变化等因素的影响.仿真结果给出了温度场、温度应力的特性、分布及其随时间变化规律.通过仿真分析，能预测大体积混凝土结构中任一点任何时刻温度、应力及是否会开裂等信息；能细致地进行混凝土结构的防裂研究，客观地评价所制定的施工方案是否合理，提高工程的抗裂能力与安全性；提出相应的温控措施，为类似工程提供参考依据.     

围岩特性对泄洪洞无压段衬砌混凝土温度和温度应力的影响

以溪洛渡水电站泄洪洞无压段为例,基于有限元分析软件ANSYS,模拟衬砌混凝土的浇筑过程和温控措施,计算分析了不同围岩特性下衬砌混凝土的温度和温度应力的发展变化规律。通过分析比较代表点最高温度、最大内表温差、不同点位最大拉应力等,研究围岩特性的变化对衬砌混凝土温度和温度应力的影响。结果表明：①在温控措施相同的情况下,围岩特性的变化对衬砌混凝土的温度场影响很小。② 围岩弹性模量越大,对混凝土的约束越强,后期拉应力越大,对温控防裂的要求也越严格。计算成果为地下工程衬砌混凝土温控分析提供参考。