堆石混凝土重力坝温度应力仿真分析及温控措施研究

以满坪水库为例,通过仿真软件对堆石混凝土重力坝温度应力进行仿真分析,研究堆石混凝土重力坝温控措施及防裂方案,提出简单易行的工程措施,可为类似工程借鉴。     

河口村水库进水塔底板混凝土温控仿真分析

河口村水库进水塔底板混凝土处于基础强约束区,温控标准严格。如何采取经济合理的温控措施降低温度裂缝风险及保证结构安全,成为整个进水塔架温控中的难点与关键点。利用ANSYS三维建模对进水塔架底板混凝土结构进行温度控制仿真分析,计算底板混凝土在高温季节与低温季节的温度场与应力场,并进行对比分析。结果表明,高温季节下浇筑底板混凝土需要采取的温控措施比低温季节施工要严格得多,且温控成本大,出现温度裂缝风险较高,故建议底板混凝土安排在低温季节施工。     

鱼简河RCC拱坝的温度应力仿真分析及温控措施研究

通过对鱼简河拱坝的仿真分析,确定分缝方案和温控措施．研究结果表明,通过分4条缝、掺3％～4％的MgO并在11月至次年5月完成混凝土碾压,只须进行常规的养护而不必采取其他特殊温控措施即可以满足混凝土的抗裂要求,达到快速施工的目的．     

河口村水库泄洪洞进水塔温度应力仿真

采用有限元软件ANSYS模拟河口村水库泄洪洞进水塔的混凝土浇筑全过程。通过施加边界条件及温度约束,计算得到混凝土浇筑过程中的温度场和应力场,并分析底板、侧墙、胸墙、隔墙和边墙的应力场分布及其随时间变化的规律。结果表明:胸墙和边墙拉应力值较大,可能存在裂缝,在施工过程中应特别注意。可以采取对混凝土拌和材料进行预冷,通过合理养护控制混凝土内外温差,以及通水冷却、在混凝土内埋设水管等措施,进一步降低浇筑温度,提高其早期抗拉能力,降低水泥水化热引起的温升。     

长洲水利枢纽厂房结构温度应力仿真分析

长洲水利枢纽厂房在高温季节施工存在混凝土温控问题,为研究温控设计方案的可行性,取厂房标准结构段为研究对象,采用三维有限单元法,仿真模拟施工过程,进行了混凝土温度场及温度应力计算分析。结果表明:设置后浇带能有效减小结构应力;应对底板及后浇带中出现的较大应力引起足够重视;气温骤降对底板表面应力影响较大,应做好必要的保温工作。     

回龙电站隧洞衬砌温度应力分析

回龙电站高压灌浆试验洞混凝土衬砌产生了许多环向缝,给后续的预应力灌浆试验增添了麻烦。对隧洞衬砌混凝土的温度应力作了一些计算,并通过对影响温度应力因素的分析,找到了相关的处理办法。图5幅,表1个。     

混凝土重力坝温度应力仿真分析

混凝土重力坝作为广泛应用的坝型,经多年运行,多数混凝土坝都会出现裂缝等病害,结构稳定受到影响.本研究以辽宁葠窝水库为例,在简单分析了裂缝产生原因的基础上,采用有限元三维仿真数值分析法对坝体温度场及其温度徐应力进行了分析计算.结果表明,坝体中下部区域的温度常年保持不变,温度变化的区域是上下游坝面附近、 坝顶附近和溢流面附近.针对温度应力的分析结果,证实了采用水管冷却的降温方式可以使各个区域混凝土降温幅度明显.最终提出了降低混凝土温度的措施,对类似坝型具有重要的借鉴意义.     

理论分析法求解施工期隧洞衬砌混凝土温度应力

文章推导了理论分析法求解地下混凝土结构(输水隧洞衬砌)施工期温度应力的计算公式,结合对三峡永久船闸输水隧洞衬砌的研究,分析了不同浇筑工况下温度应力的基本规律及相应的工程措施.     

溪洛渡水电站大型泄洪洞高强度衬砌混凝土温控设计

溪洛渡水电站泄洪洞衬砌混凝土标号高,夏季施工时易产生裂缝。本文用DTSSA软件进行三维温度和应力仿真分析,以无压段衬砌混凝土为研究对象,计算施工期混凝土最高温度和温度应力。对影响混凝土温度应力的因素进行敏感性分析,提出了实际的温控措施。     

温控措施对大体积混凝土温度应力的影响

以前坪水库泄洪洞混凝土底板工程为例,在深入调查材料特性、结构特性、基础特性的前提下,通过工程类比获得了混凝土材料的热力学参数,采用理论计算与有限元仿真相结合的方法,分析了骨料预冷、分缝浇筑、通水冷却及表面保温温控措施对大体积混凝土温度应力的影响。鉴于在施工现场预冷骨料、降低混凝土浇筑温度比较困难,给出了采取分缝施工、通水冷却、表面保温综合措施的施工建议,较好地控制了混凝土开裂。     

通水冷却对隧洞衬砌温度应力的影响

以白鹤滩水电站泄洪洞为研究对象,运用三维有限单元法模拟龙落尾段衬砌混凝土的施工过程和通水冷却措施,通过比较衬砌底板代表点的最高温度、最大内表温差、最大拉应力以及最小抗裂安全系数,分析通水冷却各因素对泄洪洞衬砌混凝土温度和温度应力的影响。结果表明:通水冷却能够有效降低衬砌混凝土最高温度、最大内表温差和最大拉应力,提高衬砌混凝土的抗裂安全性;冷却水温、通水时间、通水流量、水管间距等因素中,水管间距对衬砌混凝土温度和温度应力的影响最为显著。     

围岩特性与衬砌厚度对隧洞衬砌混凝土温度应力的影响

为探明围岩特性与衬砌厚度对衬砌混凝土温度应力的影响,从而制定合理的温控标准,提出了技术可行、经济合理的温控措施,确保了白鹤滩水电站泄洪洞衬砌混凝土具有较高的抗裂安全性。根据白鹤滩水电站泄洪洞衬砌混凝土的结构和材料特性以及边界条件,利用ANSYS对衬砌施工过程中的温度场和应力场进行三维计算。结果表明:衬砌厚度越大,混凝土温度越高,最高温度出现时间越晚;围岩强度越高,衬砌厚度越大,产生的拉应力就越大;而围岩强度越差,衬砌厚度越大,对应的拉应力相对较小。围岩特性与衬砌厚度共同影响着衬砌混凝土温度和温度应力变化趋势,因此,为确保混凝土抗裂安全性,对不同围岩特性的地段应选择不同的衬砌厚度。研究结果可供类似工程参考。     

小浪底孔板洞混凝土衬砌仿真分析

以小浪底孔板洞为例,采用三维有限元法,对C70高强度混凝土超厚衬砌的温变效应进行了仿真分析。结合小浪底工程实测温度与裂缝资料,分析衬砌出现裂缝的原因与C70混凝土水化热温升过高、线膨胀系数大、弹性模量增长快、浇筑块太长、养护方式不当、施工质量问题等因素有关,并由温度场和应力场的计算结果指出,徐变温度应力是造成衬砌结构产生裂缝的主要原因。     

结构尺寸对有压洞衬砌温度应力的影响

圆形有压泄洪洞结构尺寸包括洞径、衬砌厚度及分缝长度,是影响有压洞衬砌混凝土温控防裂的重要结构要素。对圆形有压泄洪洞进行不同洞径、不同衬砌厚度、不同分缝长度的温度场及温度应力场影响分析。结果表明,结构尺寸是影响有压洞衬砌混凝土温度应力的重要因素。一方面,洞径和分缝长度对衬砌温度场影响不大,而衬砌厚度越大,衬砌内部温度越高;另一方面,结构尺寸越大,衬砌温度应力越大,混凝土更容易出现裂缝,也因此要求施工中采取更严格的温控措施。     

装配式U形混凝土渠道衬砌钢模具数值模拟

为了探求装配式U形混凝土衬砌渠道钢模具在预制混凝土衬砌板时的应力应变规律,以D60装配式U形混凝土渠道衬砌钢模具为研究对象,运用ADINA软件对不同厚度、不同纵向加劲肋及不同横向加劲肋的钢模具进行数值模拟。结果表明:钢模具的变形在直线段最大,弧线段次之,直线连接段和弧线连接段最小;等效应力在直线连接段和弧线连接段最大,直线段和弧线段较小,并且钢模具厚度的影响程度纵向加劲肋数量的影响程度横向加劲肋数量的影响程度;在一定的变形允许范围之内,装配式U形混凝土衬砌渠道钢模具的厚度以8~10 mm为宜,纵向加劲肋以3~4根为宜,横向加劲肋以2根为宜(布置在直线段和弧线段各1根)。     

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。     

基于开工时间的潜明混凝土重力坝温度应力分析

潜明混凝土重力坝建设中面临因温度应力过大导致开裂的问题。必须全面掌握其施工与运行过程中温度场与应力场的变化规律,才能有针对性地提出防范措施。考虑到不同位置坝体开工时间不同步,基于有限元法对该坝挡水坝段进行了各月份开工的施工仿真。研究发现,不同开工时间对坝体最高温度与最大应力有重要影响。施工经历高温月份的情况下,坝体最高温度普遍较高,最大拉应力也较大。除12月开工的情况,一般都需采取一定的材料强化措施或温控措施,以应对坝基及孔口周边C15混凝土区拉应力超出材料抗拉强度的问题。     

混凝土衬砌渠道冻胀破坏有限元模拟分析

在我国西北地区,混凝土衬砌渠道直接修建在冻土上,冻土的膨胀及沉降与渠道破坏有着密切的关系。混凝土衬砌渠道的冻胀破坏力学模型受衬砌型式、材料、温度、水分、土质等多方面因素影响。基于前人的研究现状,从理论上分析了土体组分、密度、水分对渠道衬砌冻胀的影响。利用ANSYS有限元软件,建立混凝土渠道数学模型,分析温度场分布、总位移场分布、主应力分布,希望为今后混凝土衬砌防冻胀研究提供帮助。     

混凝土性能参数对坝体温度应力影响的敏感性分析

用有限单元法研究了混凝土线膨胀系数、弹性模量、绝热温升、徐变等主要影响因素对混凝土坝温度应力的影响,并对参数进行了敏感性分析。同时,在混凝土浇筑层厚度和间歇期的共同影响下,探究了坝体温度应力的变化规律,得出了线膨胀系数、弹性模量、绝热温升、徐变度对温度应力的敏感度,得到了温度应力最大值和间歇期的关系式。