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。