围岩温度对输水洞衬砌混凝土温度与温度应力的影响研究

为了研究围岩温度对隧洞衬砌混凝土温度应力的影响规律,确保长距离输水隧洞的安全运行,以某水电站无压输水洞为研究对象,采用三维有限元温度场与徐变应力场仿真计算平台,对20、40、60、80 ℃围岩温度情况下的输水洞施工期及运行期进行仿真模拟。分析围岩温度对输水洞衬砌混凝土温度场和徐变应力场的影响,并研究了浇筑温度对高围岩温度隧洞衬砌混凝土应力场和损伤程度的影响。结果表明：围岩温度对输水洞衬砌混凝土温度场和温度应力场影响均较大,围岩温度每升高1 ℃,则衬砌混凝土的最高温度平均升高0.5 ℃,最大应力增大约0.033 MPa;浇筑温度每降低1 ℃,则其最大应力值减小约0.07 MPa。衬砌混凝土底板与边墙的交界处以及顶拱与边墙的交界处为隧洞衬砌结构的易损伤部位。降低浇筑温度,可以有效减小衬砌混凝土的损伤量,改善其应力状态,抑制损伤的发展。此研究可为类似高围岩温度隧洞工程提供参考。     

大型泄洪洞抗冲耐磨混凝土通水冷却温控研究

针对大型泄洪洞抗冲耐磨混凝土温控要求高、裂缝控制难等问题,采用有限元分析方法研究了大岗山水电站泄洪洞边墙C9050衬砌混凝土在不同通水温度、不同通水流量条件下的温度场和温度应力变化规律。研究结果表明:衬砌混凝土的最高温度和最大拉应力均呈"先增大、后减小"的变化趋势,且峰值温度出现在浇筑后的4~5 d;通水冷却效果与通水温度呈负相关,而与通水流量呈正相关;在混凝土浇筑早期,适当增大通水流量或降低通水温度,均可降低混凝土的最高温度和最大拉应力,达到温度控制的目的。根据仿真计算结果,施工中采取了"早通水、大流量、短历时"冷却的温控防裂措施,在浇筑过程中至浇完1~2 d,通12℃左右的冷却水,流量约为3.5 m3/h,3~7 d通17℃左右的河水,流量约为1.8 m3/h,7 d以后依靠表面流水养护达到降温效果。现场温度监测数据显示:泄洪洞边墙典型桩号的实测温度变化过程线的线型和变化趋势均与数值模拟结果一致,且边墙衬砌混凝土的整体温控检测合格率达90%以上,表明这种"早通水、大流量、短历时"的冷却措施温控效果良好。     

混凝土浇筑坯层对坝体温度应力场的影响

采用有限单元法对大体积混凝土结构施工期温度应力场进行仿真计算,研究混凝土浇筑坯层厚度和坯层间歇时间对温度应力场的影响。计算结果表明,浇筑坯层对温度应力场的影响与混凝土的水化热反应速率有关。用n表示混凝土水化热达到一半时的龄期,当n值较小时,最大拉应力随着坯层厚度的增大而增大,随着坯层间歇时间的增大而减小。当n值较大时,最大拉应力随着坯层厚度的增大而增大,但随着坯层间歇时间的增大,有的计算工况中最大拉应力先增大后减小,有的计算工况中最大拉应力一直增大。根据计算结果,列出了需要在温度应力场仿真计算中考虑浇筑坯层的计算工况。     

丰宁抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁温控设计研究

为保证水电站地下厂房岩壁吊车梁混凝土的设计、施工质量,减少甚至避免发生温度裂缝,确保结构的安全性和耐久性。利用三维有限元仿真分析方法,对丰宁抽水蓄能电站主厂房的岩壁吊车梁进行了温控仿真分析,通过对不同温控措施方案下岩壁吊车梁的温度场和温度应力场规律的对比研究发现,岩壁吊车梁在早期表面开裂风险大,降低浇筑温度、通水冷却对最高温度和拉应力的影响显著,采取表面保温后对降低初期混凝土拉应力效果显著。考虑到岩壁吊车梁浇筑仓面狭小、钢筋布设较多,布设水管时相互干扰矛盾突出,建议丰宁蓄能电站岩壁吊车梁混凝土采取综合措施为:控制浇筑温度+适当的表面保温,为类似工程提供参考。     

龙滩高RCC重力坝夏季不同浇筑温度的温控防裂研究

根据龙滩RCC重力坝的设计情况和施工组织计划，采用非均质层合单元的三维有限元仿真模型大坝的施工及运行过程，计算夏季采用不同浇筑温度时典型溢流坝段的温度场和应力场。计算结果表明，当夏季浇筑温度为自然浇筑温度时，龙滩大坝出现贯穿性裂缝将在所难免；如果降低夏季的浇筑温度，可明显地降低混凝土的最高温升和拉应力；当浇筑温度控制在16℃左右时，基本能满足大坝的温控防裂要求，但坝体表面局部区域还得辅以表面保温为主的温控防裂措施。     

泄洪洞混凝土衬砌温控方案研究

为寻求衬砌混凝土的有效温控防裂措施,结合某泄洪洞混凝土衬砌实际情况,在考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、混凝土实际浇筑过程对温度应力影响的基础上,设计不同的温控方案,利用大型有限元软件对泄洪洞衬砌混凝土温度场、温度应力场进行了三维仿真计算.结果表明:衬砌混凝土浇筑完后第2天达到最高温度,第3天表面出现较大的拉应力,混凝...     

导流洞进口段温控设计及应力特征分析

本文以某大型电站导流洞工程依托,从热力学理论出发进行瞬态分析,通过相关参数拟合,运用ANSYS平台进行三维有限元数值分析。对其导流洞进口段大体积混凝土浇筑的温控方案全过程进行比选分析。计算结果表明:采取合理的通水冷却方案,能有降低浇筑混凝土温度极值。降低浇筑温度有利于温度极值、应力极值的降低,并能改变极值出现时间。越冬期加强保温措施对温度应力的控制有利。混凝土浇筑体内部应力对通水冷却较为敏感,外侧边墙应力对加强保温措施较为敏感。     

基于分布式光纤的混凝土低温入仓监测试验及分析

高温季节浇筑混凝土时,气温和太阳辐射对已浇筑仓的表层混凝土温度影响大.采用分布式光纤对已浇筑仓混凝土受新浇筑混凝土的冷击过程进行实时在线监测,并建立有限元模型进行温度场及徐变应力场的反馈分析.分析表明,高温季节浇筑低温混凝土,在浇筑仓表面养护效果差的情况下,将导致下层混凝土表面温度在短时间内降低10℃以上.     

厂房边墙压力钢管预留孔洞混凝土浇筑措施

对厂房上游边墙压力钢管预留孔洞回填混凝土施工过程进行论述。混凝土浇筑完成后通过回填灌浆和固结灌浆施工,经过跟踪验证边墙预留孔洞部位混凝土浇筑后未出现渗漏现象。     

碾压混凝土重力坝有保温层的温控计算

为降低温度荷载对大坝施工质量的影响,选取碾压混凝土重力坝引水坝段作为典型坝段,采用三维有限元软件仿真模拟大坝的施工过程,重点分析了施工期采取控制浇筑温度、在上、下游坝面和长间歇仓面布置聚苯乙烯泡沫塑料保温层等温控措施对坝体温度场及应力场的影响。结果表明:采用这些温控措施能够降低垫层处新、老混凝土的温差及冬季坝体的内外温差,减小坝体的主拉应力。