RCC拱坝典型碾压块温度场及温度应力仿真研究

RCC拱坝由于其上升速度快、施工简单、超载能力强而得到广泛运用,但施工过程中层面散热不够,水化热温升较大,在周边基础的约束下而产生温度应力并可能导致温度裂缝,目前常采用分缝的方法释放过大的温度应力。结合某拱坝高温季节浇筑的碾压块,采用有限元方法,模拟了未分缝方案和2种分缝方案施工期的温度场及温度应力,总结了温度场的特点及变化规律,并对比分析了2种分缝方案对坝体温度应力的影响。     

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。     

微弯过宽槽钢筋形式综合研究

大体积混凝土施工期温度应力较大,常产生温度裂缝。施工时设置宽槽(后浇带)是一项简单可靠的有效措施:施工时设置宽槽,将大体积混凝土分块浇筑,待低温季节回填宽槽形成整体。针对跨宽槽钢筋如何处理有多种方法,但各有利弊。提出了一种微弯弧形跨宽槽钢筋形式,避免直钢筋过缝的应力损失,同时避免钢筋先切断后连接成整体的施工难度,能够节约成本和缩短工期,同时提高施工精度和可靠度。     

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.     

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.     

狭窄河谷碾压混凝土高拱坝分缝形式研究

特殊的地理条件使得西部地区形成了许多狭窄河谷,对于这些狭窄河谷,修建碾压混凝土高拱坝具有节约水泥用量、简化施工工艺、加快施工速度和工程造价低等优点。而狭窄河谷碾压混凝土高拱坝在施工及运行期可能会因为过大温度应力从而产生危及坝体安全的贯穿性裂缝,解决此问题的方法之一是在坝体上设置结构缝。立洲碾压混凝土拱坝最大坝高为132 m,为世界级高碾压混凝土拱坝。根据立洲碾压混凝土拱坝地质力学模型试验结果,得出坝体需设缝的必要性。随后采用三维有限元数值计算方法,通过建立立洲碾压混凝土拱坝三维有限元分析模型,探讨、评价各分缝方案中在正常运行期坝体的应力、变形特征。在此基础上,通过超载至模型失稳破坏,研究不同分缝形式下坝体的开裂破坏特性,找出一种相对较优的坝体分缝方案,以期能为工程的设计提供一些参考。     

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．     

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。     

樊口二站流道底板混凝土不同浇筑方案的温控仿真分析

樊口二站底板混凝土采用商品混凝土,浇筑时间安排在1月初。通过ANSYS有限元三维仿真分析,原浇筑方案的底板混凝土施工期的温度应力超标。结合现场情况,经过反复试算和方案比较,最终采取预留宽缝的温控浇筑方案。该方案为实际现场施工采用,并加强表面保温,经多次检查没有出现温度裂缝。低温季节流道底板施工预留宽缝的做法可供类似工程参考。     

桑郎碾压混凝土拱坝温度应力仿真

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。     

热带高温地区碾压混凝土重力坝温控措施

为了研究在高温环境下浇筑大坝混凝土时,控制浇筑温度和通冷却水等常用温控措施的效果、探索适用于高温施工环境的温控措施,利用有限元法对某一位于热带高温地区的碾压混凝土重力坝进行了施工期和运行期的全过程温度场和温度应力场仿真计算,对比分析了不同冷却水水温和浇筑温度下的坝体温度场和温度应力场.计算结果表明,坝体温度应力受浇筑温度和冷却水水温影响较大,将坝体基础约束区的浇筑温度从25℃降低到23℃、冷却水水温从20℃降低到15℃时,坝体最高温度从36.9℃降低到了34.6℃、最大温度应力从1.64MPa降低到了1.40MPa,此结果满足该大坝温控防裂要求.由此可见,在高温地区建混凝土坝时,在相对较高的浇筑温度和冷却水水温的施工条件下,坝体的温度和温度应力可得到有效控制.研究成果对简化温控措施、缩短工期、减少投资有重要参考意义.     

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。     

输水隧洞衬砌混凝土施工期温度观测与应力分析

为了研究输水隧洞衬砌混凝土施工期的温度和应力变化规律，根据罗斯法水利枢纽输水隧洞衬砌混凝土边墙的温度观测成果，采用嵌固板理论对衬砌的混凝土边墙的温度应力进行了简化计算分析。得出了特殊点温度历时曲线和典型点应力历时曲线，并对衬砌混凝土的温度控制提出了一些有益的建议。     

二河新闸混凝土施工期的温控与防

经过初步计算、反分析计算和反馈计算对二河新泄洪闸施工期混凝土的温度和应力变化进行了数值仿真分析，并应用于指导施工，最终在水闸施工过程中没有出现肉眼可见裂缝。实践证明只要施工方法合理，事先进行充分研究工作，完全可以实现不出现肉眼可见裂缝的防裂目标。     

清远枢纽二线船闸混凝土通水冷却智能控制

水管通水冷却是大体积混凝土温度控制最常采取的施工温控措施之一,人工操作劳动强度大,成本高。针对船闸结构混凝土温控特点,依据有关规范和借鉴地下水工衬砌混凝土通水冷却智能控制经验,确定了结构混凝土通水冷却智能控制3个参数(通水时间、冷却水温和温降速率),提出了内部温度曲线控制目标和智能控制技术方法,并配套研制了智能化控制设备,在清远二线船闸上闸首底板实践应用。试验结果证明闸首底板混凝土内部最高温度、温降速率全部控制在允许值范围内,全面验证了“温升阶段全时通水降低最高温度、温降阶段间歇性通水控制流量和温降速率”以及终止通水冷却时间控制等技术方法的科学性、适用性,且该智能控制设备操作简便、性能可靠。     

漕河渡槽施工期温度场模拟仿真研究

混凝土结构施工期温度场的分布是产生裂缝的主要因素之一.利用三维有限元软件对实际结构进行全过程仿真分析,通过确定混凝土浇筑温度、间歇期及养护温度,来控制混凝土在施工期温度场的分布.     

溪洛渡水电站无压泄洪洞衬砌混凝土秋季施工温控方案优选

为研究溪洛渡水电站无压泄洪洞秋季施工的温控防裂问题,运用三维有限元法模拟施工过程与温控措施,通过改变混凝土表面的热对流系数来模拟洒水、流水养护的影响,采用直接法模拟冷却水管的作用。运用ANSYS软件对1.0m厚衬砌混凝土秋季施工的5种工况,包括基本工况、基本工况加洒水养护、恒温流水养护、加洒水及恒温流水养护、无通水冷却,进行了仿真计算。通过比较相应工况中特定断面的表面点在不同时间的温度应力值和抗裂安全系数,得出结论:洒水能够有效降低拉应力;常温流水会加大内表温差;通水冷却有效降低最高温度,但应力改善效果不明显。秋季浇筑混凝土,早期宜洒水和通水冷却,后期恒温流水养护,这样能够有效避免温度裂缝的产生。     

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。     

玉石碾压混凝土大坝裂缝成因有限

针对玉石碾压混凝土大坝出现的较为严重的裂缝问题，采用国内目前功能较强的ANSYS软件，通过对其在施工期温度场、应力场模拟分析计算，找出该工程出现裂缝的原因，并论证了裂缝处理方法的合理性，为预防其他工程出现类似问题提供成功的借鉴。