有保温层的拱坝温度荷载研究

在大体积混凝土结构中,温度应力是一个十分重要的问题。寒冷地区拱坝的温度应力较大,漫度荷载的影响可能大大超过水荷载的影响。为了降低温度荷载,减小拱坝厚度,本文在文献[1]研究基础上提出在拱坝下游面粘贴聚苯乙烯塑料板作为永久保温层、确定温度荷载的计算方法。给出了年平均温度场Ti(x)和对应的平均温度Tm1与等效温差TdI的精确解。该法已应用于红河二级拱坝。     

寒冷地区有保温层拱坝的温度荷载

寒冷地区拱坝的温度应力很大，温度荷载的影响往往超过水荷载，目前趋向于在坝体表面进行永久保温，以减小温度应力。采用永久保温层之后，拱坝温度荷载改变很大，因此笔者给出拱坝上下游表面有永久保温层时温度荷载的计算方法。     

拱坝温度荷载计算方法探讨

温度载荷是拱坝设计中不可忽视的荷载。在某些拱坝中特别是薄拱坝有的水荷载还小于温度载荷引起的应力。此种实例在北方地区并不少见。研究温度对拱坝应力的影响,首先要解决温度荷载问题,然后再用温度荷载得出应力。所以温度荷载的精确与否,对大坝应力有直接关系。确定正确的温度荷载,基本条件要有正确的气温、水温和日照等观测资料以及混凝土的物理特性等实验资料,然后才能建立正确的数学模式。     

拱坝的温度荷载与温度应力

介绍了计算拱坝温度荷载的规范公式说明拱坝控制应力可能发生的部位及荷载组合，对规范公式和经验公式的计算结果进行比较后，建议采用规范公式计算拱坝的温度荷载。     

RCC拱坝的封拱温度与温度荷载研究

在对RCC拱坝封拱温度与温度荷载特点分析的基础上,用4座不同坝高的RCC拱坝分别以坝体多年平均温度和由仿真分析计算得到的蓄水时的实际温度作为温度荷载的计算起点,用有限元等效应力法计算不同坝高的坝体应力,根据计算结果讨论不同坝高时RCC拱坝的封拱温度与温度荷载。计算表明,以多年平均温度作为封拱温度计算温度荷载与仿真方法计算的温度荷载的差距随着坝高的增大而增大。对于100m以上的拱坝应该用仿真分析的方法研究温度荷载,以确定真实的封拱温度;不进行二期水冷和封拱灌浆时,对于100m以上的高拱坝,要进行充分论证,一般坝踵可能会出现较大拉应力而引起坝踵开裂;对于RCC高拱坝应采用冷却水管和分缝相结合的方式,在蓄水前通过二期水冷使坝体温度下降到设计封拱温度后进行封拱灌浆,以减小运行期的温度荷载。     

寒冷地区拱坝苯板保温层的效果及计算方法

寒冷地区拱坝的温度应力比南方大得多，温度荷载的影响可能超过水荷载。本文提出在拱坝下游面用苯板作永久保护层，以降低温度荷载，减小拱坝厚度、还给出了相应的计算方法，响水拱坝加固采用了苯板保温方案。     

拱坝温度荷载与温度应力的考虑

介绍拱坝温度荷载的概念及值得注意的问题 .拱坝的温度荷载可以分解为三部分 :均匀温度变化Tm,等效线性温差Td 及非线性温差Tn.拱坝有封拱温度场、年平均温度场和变化温度场三个特征温度场 ,其温度荷载可由特征温度场的相应值求得 .文章还介绍了用拱梁分载法计算拱坝温度应力 ,同时论述了影响拱坝温度应力的一些因素 ,包括封拱温度、坝体及基础弹模、坝体热胀系数及导温系数、坝体表面温差等 .     

基于保温措施的严寒地区拱坝体形优化设计

传统的拱坝体形设计是不考虑保温的。在严寒地区建造拱坝,由于其温度荷载非常大,单纯用加大坝体厚度的方法来减小温度荷载引起的应力,既不合理也不经济,因此,拱坝体形设计时,应考虑保温层的作用。山口电站地处严寒、干旱地区,挡水建筑物为常态混凝土双曲拱坝,最大坝高94.0m,设计阶段对拱坝体形进行了单心圆双曲拱、椭圆曲线双曲拱、抛物线曲线双曲拱的体形优化与应力分析。针对推荐的抛物线双曲拱坝又进行了基于保温情况下的体形优化,研究成果可供类似工程参考。     

碾压混凝土拱坝的封拱温度与真实温度荷载研究

本文在对RCC混凝土拱坝封拱温度与温度荷载特点分析的基础上，用四座不同坝高的RCC拱坝分别以坝体多年平均温度和由仿真分析计算得到的蓄水时的实际温度作为温度荷载的计算起点，用有限元等效应力法计算不同坝高的坝体应力，根据计算结果讨论不同坝高时RCC大坝的封拱温度与温度荷载。本文主要得出以下结论：1）以多年平均温度作为封拱温度计算温度荷载与仿真方法计算的温度荷载的差距随着坝高的增大而增大。对于100米以上的拱坝应该用仿真分析的方法研究温度荷载，以确定真实的封拱温度。2）不进行二期水冷和封拱灌浆时，对于100m以上的高拱坝，要进行充分论证，一般坝踵可能会出现较大拉应力而引起坝踵开裂。3）对于RCC高拱坝应采用冷却水管和分缝相结合的方式，在蓄水前通过二期水冷使坝体温度下降到设计封拱温度后进行封拱灌浆，以减小运行期的温度荷载。     

拱坝温度荷载的选定

一、前言众所周知,拱坝是一高次超静定结构。在应力及稳定分析中,温度荷载是一种基本荷载,因此,温度荷载必须合理地加以确定。过去,国内对拱坝温度荷载的计算通常应用美国垦务局早期的经验公式 T=±((57.57)/(t+2.44))及     

石漫滩碾压混凝土重力坝温度效应分析

温度是混凝土坝的主要荷载之一,不利的温度荷载导致坝体产生裂缝,特别在运行期,不利水压荷载与温度荷载的组合使得裂缝进一步扩展,严重危害大坝安全运行。石漫滩碾压混凝土重力坝裂缝严重,尤其是部分坝段存在有规律的横向裂缝。现采用大型通用有限元软件ANSYS,依据石漫滩水库的水温和气温等监测资料,分析了大坝运行期的温度场和温度应力场,从温度效应角度揭示了该坝横向裂缝产生和发展的主要原因及其危害,为大坝加固处理提供技术支撑。     

三里坪大坝碾压混凝土温控及分缝研究

为了掌握三里坪大坝施工期及蓄水过程中坝体温度场和应力场分布情况,判断大坝安全性状,并为制定大坝温控措施及分缝方案提供依据,运用有限元方法进行仿真计算;结合大坝混凝土分区及分缝与浇筑方案以及温控标准,介绍了应力仿真计算成果,分析了可能出现的工程问题及相应的防范措施。其分析计算成果验证了所采取温控措施及分缝方案的合理性。     

外掺MgO混凝土基本力学性能的温度效应

对外掺MgO混凝土在不同恒温和变温场中的基本物理力学及变形性能进行了全面和系统的试验研究,揭示了温度对MgO混凝土力学性能的影响程度,并提出了与温度和龄期相关的经验公式。通过计算得出,混凝土的力学指标在恒温和变温场中的试验结果相差甚小,在仿真分析中,用恒温成果替代变温结果是可行的。     

昼夜温差对薄壁混凝土结构温度应力的影响分析

薄壁混凝土结构受昼夜温差的影响更容易产生裂缝.针对这一问题,利用三维有限单元法对某薄壁混凝土结构施工期进行了温度场和应力场的仿真计算分析.结果显示,在昼夜温差作用下,薄壁混凝土结构表面和内部均会产生较大应力波动,波动幅度在0.3～1.9 MPa之间,对施工期温控防裂不利.此外,对薄壁混凝土结构施工期的仿真计算,环境温度取日气温变化更加合理.该研究能为具有较大昼夜温差地区的混凝土工程施工设计提供参考.     

利用温度场计算渗透流速的数学模型

通过温度场探测堤坝渗漏的技术已经得到了广泛应用,利用温度场求解相关渗流参数的理论也得到快速发展。利用温度场计算渗流参数时通常假定存在一条或多条集中的渗漏通道,并在此基础上建立数学模型,计算渗漏通道的渗透流速及渗漏流量,但这种处理方式仅对渗漏通道进行研究,得到的近似结果并不一定符合工程实际。部分学者利用热传导理论及渗流理论建立数学模型,但由于其边界条件假定过于理想,模型在应用过程中存在局限性。在总结前人研究成果的基础上,设定了更符合实际情况的边界条件,建立有限空间内基于渗流问题的二维温度场数学模型,并在一定初始条件和边界条件下解出模型的解析解,最后以西藏某水库为例,验证了该数学模型的合理性。     

地下隧道管壁混凝土温度场及应力场仿真分析

地下隧道管壁采用喷射混凝土时如果水泥用量较多 ,就容易产生温度裂缝 ,给隧道的施工和使用带来一系列的问题。定量地揭示这些裂缝形成的机理 ,将对隧道管壁设计和施工提供可靠的保证。应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因和若干防治措施进行探讨的计算表明 :对地下隧道管壁这样的特殊结构 ,从设计和施工上采取一定的温控措施 ,裂缝是可以避免的。     

进水塔蓄水期温度场及温度应力ANSYS分析

结合某水库进水塔两种蓄水方案,应用参数化设计语言APDL对ANSYS进行了二次开发,完成了其蓄水期温度场和温度应力的仿真分析。分析表明:两种方案温度应力均小于混凝土极限拉应力。方案一蓄水期最高温度为27.953℃,最大温度应力为1.91 MPa,均大于方案二,方案二更有利于结构整体安全运行。     

多泥沙淤积对高混凝土拱坝温度应力的影响研究

在黄河等多泥沙河流上修建高混凝土拱坝,泥沙淤积对库水温必会产生一定影响,进而影响大坝稳定温度场及温度应力.基于上述问题,以泾河下游峡谷出口东庄水库230 m级高混凝土拱坝为研究对象,利用库水温计算方法和大坝仿真分析法,通过考虑坝前有无淤沙的工况,分析不同淤沙情况下的大坝水库水温、稳定温度场和温度应力.结果表明,与坝前无...     

环境温湿度对大体积混凝土影响的数值模拟分析

环境温湿度的变化及其在大体积混凝土结构中产生的影响不容忽视,对于温度场、温度应力场、湿度应力场,尤其是整体结构应力场的分析,是工程中非常关注的问题。为此,选取理想的球形大体积混凝土结构,仅考虑环境温、湿度的影响,用ANSYS软件依次对该结构的温度场、温度应力场及湿度应力场进行数值模拟,然后将模拟得到的温度应力场与湿度应力场叠加,得到整体应力场,并对模拟结果进行分析和总结。通过对应力场的数值模拟分析,可对大体积混凝土浇筑后裂缝的开展有一定的预见性,对制订温控措施有一定的指导意义。     

窄边非加热区对窄缝流道内流场和温场影响的数值模拟

本文运用商用流体动力学软件CFX数值模拟了非加热区对窄缝流道内流场和温场的影响。研究表明,窄缝内横截面中心线上的速度呈梯形分布,窄边附近流速较低,中间高;宽边完全加热时,流体不足以带出加热板发出的热量,使得角部出现热集中现象;而在角部设计有非加热区后,角部热集中现象得到解决,并且非加热区的存在并没有降低主流的速度。