大坝内开槽置换混凝土温度变化影响分析

结合某混凝土坝坝内开槽置换混凝土加固方案,考虑坝体纵缝、坝体不同材料分区、防渗墙分层开挖和浇筑施工方式、新浇筑防渗墙混凝土热学参数随龄期变化、施工工期等因素的影响,进行温度应力评价.研究表明,由于施工范围相对于整个坝体较小,新浇混凝土对坝体整体温度场影响不大,但坝内施工导致坝体温度和应力都发生了一定的变化.     

溪洛渡拱坝基础置换块浇筑方式研究

拱坝的基础置换处理加固对高拱坝应力的影响和作用非常敏感,在施工期内,高拱坝的整体结构是随大坝不断浇筑增高、封拱和蓄水而逐渐形成的,坝体结构形式在施工过程中承受的自重荷载与温度荷载也不断变化。采用三维有限元软件对溪洛渡拱坝施工期进行了全过程仿真分析,比较了基础置换混凝土的两种浇筑方案对拱坝整个施工期的温度场及温度应力的影响,得到了整个施工过程中拱坝温度场及温度应力变化的一般规律,为控制混凝土拱坝的温度应力和进一步研究拱坝施工期的力学性质提供了理论依据。     

绿塘整体浇筑堆石混凝土拱坝施工期温度仿真研究

【目的】绿塘大坝是一座不分横缝、整体浇筑的堆石混凝土拱坝,旨在解决坝体分缝过多而带来的施工干扰大、速度慢以及堆石率低等问题。为深入探究这种新拱坝型式的温度场分布特征与应力变化规律,得到堆石混凝土坝体不分缝或少分缝的理论依据,【方法】基于实测资料开展有限元温度仿真计算,考虑上游防渗层及预制混凝土块模板、混凝土水化反应及弹性模量增长、徐变等,采用结构多场仿真与非线性分析软件SAPTIS模拟整体浇筑拱坝的分层拱圈浇筑全过程,并分析坝体温度场与应力分布规律。【结果】结果显示：绿塘大坝施工期的混凝土水化温升较低,约3～10℃,部分高温月份浇筑的混凝土温升后能达到38.6℃;施工期拱向拉应力普遍小于0.8 MPa,仅上游自密实混凝土防渗层的局部应力达到1.5 MPa,预制混凝土块模板起到辅助吸热和力学约束作用;横缝对拱坝上游面的应力改善较为明显。【结论】结果表明,堆石混凝土拱坝采用不分横缝、全断面整体上升浇筑的型式是可行的,但建议上游防渗层设置短缝和高温季节采取合适的温控措施,该坝型对促进快速筑坝技术发展具有重要意义。     

大坝加厚温度场和温度应力仿真分析

为了探明新加厚坝体堆石混凝土出现裂缝的原因,研究进一步采取的综合温控防裂措施的有效性和合理性,在考虑混凝土热力学参数随混凝土龄期的变化及坝体分层浇筑过程和外界气温对其温度应力影响的基础上,对某加厚拱坝施工期和运行期的温度场、温度应力场进行了三维有限元仿真计算,得出了加厚坝体堆石混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律。经分析,新加厚坝体混凝土需要增设横缝来降低较大的拱向拉应力,在冬季要对越冬层面和暴露在空气中的混凝土表面采取保温措施来降低上下层温差和内外温差,同时应采取有效措施避免新老坝体混凝土接触面大面积脱开。     

三河口碾压混凝土大坝浇筑温度有限元分析

浇筑温度对施工期坝体混凝土的温度场和温度应力有直接影响,采用ANSYS有限元软件建立坝体混凝土三维有限元计算模型,结合三河口大坝工程浇筑进度计划,进行4—10月高温时段不同浇筑温度下坝体混凝土温度场分析,拟定了高温时段混凝土合理的浇筑温度及相应的通水冷却措施,并对该浇筑方案下坝体混凝土进行了温度场和温度应力分析,验证了浇筑温度及冷却方案的合理性。结果显示:拟定的混凝土浇筑温度及通水冷却措施能使施工期坝体混凝土的最高温度及温度应力满足相应的设计要求,坝体内部混凝土的温度应力水平总体不高,在大坝坝体的尖角处、上下游表面、孔口部位、长间歇部位出现了较大的温度应力,浇筑完成后应当采取适当的保护和降温措施。     

混凝土重力坝施工过程温度场数值模拟研究

碾压混凝土坝优点众多,但大体积混凝土水化热控制措施一直备受关注,对大坝施工期进行温度模拟显得十分重要。文章以碾压混凝土重力坝为研究对象,结合三维有限元温度场原理和施工仿真的热-应力耦合模块,模拟坝体混凝土分层浇筑、浇筑厚度、入仓温度等不同影响因素下的施工期温度场应力分布规律。计算成果可为坝体的设计施工提供一定的指导价值。     

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。     

混凝土高拱坝施工期温控防裂仿真研究

混凝土高拱坝封拱和蓄水是一个持续时间较长的动态交替过程。浇筑方案对坝体施工期温度场和温度应力有着重要的影响。采用三维有限元法对小湾混凝土高拱坝22号坝段两种浇筑方案的施工期温度场及温度应力进行了全过程仿真分析，得到了高拱坝温度场及温度应力变化的一般规律．提出了减小二期冷却结束时温度应力的措施。仿真计算中考虑了坝体混凝土材料的热力学性能、浇筑过程、水管冷却、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对混凝土高拱坝的温控防裂设计有参考价值。     

拱坝新老混凝土结合面处理技术措施

笔者介绍了万家口子碾压混凝土拱坝新老混凝土结合面的处理,通过外观质量及内部监测成果对已浇筑坝体进行质量检查,根据已浇筑坝体的实际情况和拟定的浇筑计划、温控措施,采用三维瞬态有限元法对施工全过程进行温度场及温度应力仿真计算分析研究,在此基础上拟定相应的层间处理技术措施。监测资料表明,这些处理措施效果良好。     

天花板碾压混凝土双曲拱坝温控设计

天花板拱坝坝体体形结构较复杂、河道底部较宽,坝体受基础岩体和两侧坝肩约束作用较强,强约束区混凝土为高温季节浇筑,施工期温度应力非常突出.采用有限元仿真程序,模拟坝体混凝土分层浇筑方式、入仓温度、浇筑厚度等施工参数,考虑混凝土自生体积变形及徐变等影响因素,对坝体温度场及应力进行仿真计算,确定了以坝体内预埋冷却水管通水冷却为重点、其余措施为辅的坝体温控原则,提出了温控的重点部位及其对应的温控措施,有针对性地指导了施工.     

小湾拱坝温度场及温度应力全过程仿真研究

小湾拱坝作为高拱坝,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拱坝22号坝段施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析,得到了其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。     

碾压混凝土拱坝横缝开度与横缝灌浆影响研究

接缝灌浆受施工季节、混凝土龄期、降温幅度等多因素影响,且与拱坝的温度应力、悬臂高度、横缝开度密切相关,是坝工建设者长期关注的问题。为此,依托某碾压混凝土拱坝工程,采用三维有限元的方法,对拱坝的接缝灌浆过程进行模拟,分析其对拱坝温度场、应力以及横缝开度的影响规律。研究结果显示,接缝灌浆方案对拱坝混凝土的最高温度和分布规律影响不大。设计灌浆进度条件下,拱坝的最大悬臂高度满足设计要求;低温季节浇筑的坝体混凝土横缝开度小于高温季节浇筑,横缝开度随着灌浆时混凝土龄期的不同有所差异;可通过改变灌浆龄期,在符合规范的基础上对灌浆方案进行优化。     

沙沱碾压混凝土坝施工期温度应力仿真分析

结合沙沱碾压混凝土重力坝的工程实际情况,利用ANSYS软件及其二次开发技术,对该坝的典型坝段进行仿真分析研究。结合实测资料,对该坝段进行全过程温度应力仿真计算。分析了施工期温度及温度应力随时间变化情况以及某时刻在坝体的分布情况,总结了其变化规律。结合沙沱碾压混凝土重力坝埋设温度计的实测温度,将计算结果与实测温度进行了比较,表明有限元计算结果与实际情况相符,保证了仿真分析的准确性。计算表明,沙沱碾压混凝土重力坝施工期温度应力状况总体情况良好,但应特别注意高温季节碾压混凝土的温控工作。沙沱碾压混凝土坝的温度应力仿真分析工作为确立施工期的温控措施,避免产生温度裂缝提供了参考。     

大体积混凝土结构表面保温措施工程实例分析

为了避免某水电站坝体在施工和蓄水运行过程中因温度应力超过混凝土抗拉强度而产生裂缝,结合该大坝的实际工程情况,将大型商业有限元软件ANSYS与三维有限元温控主体程序RCTS相结合,对该水电站坝体在坝轴线方向横缝之间的整个坝段施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算。计算结果表明：坝体基础常态混凝土垫层部位在外温变化及基岩约束双重作用下,出现了较大的拉应力。混凝土表面铺设保温板后,减小了外界温度对混凝土的影响,垫层部位的最大应力有所降低。可见,混凝土表面铺设保温板是降低温度应力的有效措施。     

向家坝水电站左岸坝体分缝温度控制研究

 混凝土坝由于坝体体积较大,内部水化热不易散发,易造成坝体裂缝。为避免坝体裂缝的发生,通过对坝体施工基本资料进行分析,用三维有限单元法计算坝体稳定温度场。对典型坝段施工全过程采用仿真进行数值分析计算,分析不同分缝方案下坝体内部温度场与温度应力,确定合适的坝体分缝施工方案,可有效减少裂缝的发生。     

关于混凝土坝的几个新理念

提出了几个关于混凝土坝的新理念:(1)混凝土坝的数字监控,即除进行仪器观测之外,还应从施工期到运行期进行全坝全过程仿真分析,以便随时给出并预报大坝温度场、应力场和安全系数,从而提高大坝安全监控水平;(2)从理论上阐述了混凝土坝耐强烈地震而不垮的机理;(3)提出了混凝土半熟龄期的定义,通过调整半熟龄期,可大幅度降低温度应力,为改善混凝土抗裂能力找到了一条新途径.     

碾压混凝土大坝大升层施工温控技术

碾压混凝土高坝施工中的升层高度直接影响施工进度,经济、高效的大升层施工是其首选。对于体形庞大的大坝混凝土而言,大升层意味着大体积。如何解决混凝土水化热带来的温度升高问题就成为迫在眉睫的重中之重,必须采取有效的温控手段控制混凝土裂缝的发生。乌弄龙水电站大坝混凝土施工通过温控计算与分析后,从混凝土配合比、出机口温度、运输过程、浇筑过程、通水冷却等方面采取了有效的温控措施,质量可靠,所取得的经验值得类似工程推广应用。介绍了所采用的温控措施。     

严寒干旱地区RCC重力坝的保温防裂措施

针对某严寒干旱地区RCC重力坝所在地"冷、热、风、干"的气候特点,分析了温度裂缝产生的原因,并主要从加强混凝土的表面保温着手,结合工程实际,利用有限元法进行坝体表面温度和温度应力的仿真分析。研究表明:表面保温是防止混凝土产生裂缝的有效措施之一;根据现场施工条件,采取对已浇筑的坝体表面粘贴5 cm厚XPS板并回填土进行保温的综合表面保温措施。