小湾水电站双曲拱坝混凝土温控措施仿真计算研究

采用ANSYS维有限元温控计算程序,按照理论分析-数值仿真-经验判断的技术线路,结合小湾拱坝的实际体形和材料参数,用二维和三维的研究方法,对小湾拱坝典型拱冠坝段混凝土施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析计算,对影响混凝土温度应力的主要温控措施进行了敏感性分析,提出了符合小湾工程的温控防裂措施。     

确定混凝土坝浇筑温度的三维仿真数值方法

采用全过程仿真粘弹性空间有限单元法，首先对混凝土坝温控因素进行敏感分析，得出温控因素变化对强约束区浇筑块中心最大拉应力的影响，在敏感分析的基础上，以混凝土许可拉应力作为约束条件，采用回归分析和拉格郎日插值方法，以温控因素多维空间建立浇筑温度优化方程，利用优化方程可计算大坝任意具体施工条件下的浇筑温度。     

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。     

小湾高拱坝混凝土温度控制与管理

小湾拱坝坝高294.5 m,采用通仓浇筑方式,河床基础部位最大浇筑块长90余m,为防止拱坝混凝土施工期出现裂缝,必须采取严格的温控措施.小湾大坝的许多温控标准远远严于国内已有技术规范的规定,通过参建各方的精细化管理和采用先进的施工工艺,实现了各项温控标准和要求,保证了大坝浇筑质量,也为类似工程的温控施工及管理积累了经验.     

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。     

SAPTIS：结构多场仿真与非线性分析软件 开发及应用（之一）

介绍大型结构多场仿真与非线性分析软件SAPTIS,包括软件中所采用的单元类型、方程求解方法、大坝全过程仿真的开挖浇筑模拟方法、水化热模型、通水冷却模型、温度边界条件、弹性模量模型、徐变度模型、自生体积变形以及掺MgO混凝土特性等,还给出了分析结果表达方式。该软件已成功应用于三峡、二滩、龙滩、小湾、溪洛渡、锦屏、丹江口等四十余个大中型水利水电工程的混凝土坝和其他结构温度场、应力场仿真分析、温控防裂和大坝真实工作性态研究,取得了良好的经济效益。应用成果表明,SAPTIS采用的计算模型能正确反映混凝土材料的热学特性、混凝土结构的应力和变形特性,具有计算速度快、计算规模大、结果精度高等优点。     

小湾水电站混凝土双曲拱坝坝体冷却水制冷系统设计

小湾水电站混凝土双曲拱坝坝体大体积混凝土由于自身的结构特点,必须对其采取严格的温控措施。根据小湾大坝混凝土浇筑施工不同时段不同高程所需的冷却水量,采用移动式冷水站进行模块式制冷水方式,移动式冷水站体积小,便于布置,运行可靠,调度灵活,为小湾混凝土双曲拱坝混凝土温控施工奠定一个良好的基础条件,取得较为显著的技术经济效益和社会效益。     

彭水水电站弧形碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析

用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际成层浇筑过程，仿真分析了彭水水电站碾压混凝土重力坝不同施工温控方案的坝体施工期温度场和应力场．通过仿真分析计算，得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度和最大温度应力发生部位及其出现时间，并且比较了不同的施工温控方案对混凝土早期最高温度及温度应力的影响，最后根据温度仿真结果建议了合理的浇筑方案和温控措施．     

小湾拱坝混凝土材料及温控研究

小湾拱坝最大坝高292m,混凝土通仓浇筑最大块长88m,混凝土原材料及温控设计是高拱坝关键技术之一。以科研及试验为基础,确定了“高强度、高极限拉伸值、中等弹性模量、低热、不收缩”的混凝土设计原则;以混凝土性能指标作为选择原材料的最终判据,提出了较优的混凝土配合比及原材料技术指标;采用ANSYS通用软件上二次开发的计算程序进行温度场及温度应力的仿真计算,提出温差标准、温控措施和要求,并得以实施和验证。     

1999年三峡大坝混凝土温控防裂研究与实践

1999年，为三峡工程二期施工阶段由开挖为主转入混凝土浇筑高峰期的关键一年，面临混凝土浇筑强度高、进度紧、温控设计要求严、高温季节浇筑基础约束区混凝土和施工设备投产晚的严峻局面。长江委设计院对1999年高温季节浇筑大坝基础约束区混凝土进行了专题研究。通过对大坝温度应力仿真研究和夏季各种温控措施效果分析，提出了夏季浇筑基础约束区混凝土的综合温控防裂措施。通过三峡工程参建各方共同努力，全面实施综合温控防裂措施，达到了预期效果，避免了大坝基础约束区产生危害性贯穿裂缝，并为顺利完成混凝土年度计划和形象面貌创造了有利条件。     

混凝土坝温控因素敏感分析及其在多维空间的凝聚方程

采用全过程仿真粘弹性空间有限单元法，对9种温控因素进行了敏感分析，得出温控因素变化浇筑块强约束区中心最高温度、最大基础温差和最大拉应力的影响。在敏感分析的基础上，采用回归分析和拉格郎日插值方法在温控因素多维空间建立了凝聚方程，利用凝聚方程可计算任意施工条件下的最大基础温差和最大拉应力。     

大化水电站扩建工程圆筒式厂房施工期温控防裂仿真研究

采用三维有限元法对大化水电站扩建工程圆筒式地面厂房的施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析,得到了厂房温度场及温度应力变化的一般规律,提出了可行的温控防裂措施.仿真结果说明,对基础约束区高温季节浇筑的混凝土应严格控制其浇筑温度及通水冷却时间,以减小上下层温差;对于冬季浇筑的混凝土应加强表面保温工作,以减小内外温差.仿真结果对混凝土地面厂房的温控防裂设计有参考价值.     

构皮滩升船机大体积混凝土浇筑温度应力仿真分析

构皮滩二级升船机基础为大体积混凝土,由于浇筑期处于高温月份,降温幅度大、保温难度高,混凝土温度控制成为其施工的关键。为确保升船机施工期对混凝土浇筑采取的施工条件和方法可行,在充分考虑施工环境气候变化、混凝土材料热学力学性质和人工降温保温措施的基础上,基于有限单元法采用ANSYS软件对其大体积混凝土浇筑全过程进行了三维仿真计算,分析其施工期非稳定温度场及应力场的分布变化规律,并提出相应的温控措施,可为类似工程提供重要参考。     

龙滩碾压混凝土坝的仿真计算

本文是在作者的研究成果“龙滩碾压混凝土坝的温控研究”和“模拟碾压混凝土坝成层浇筑过程温度场的解析解的基础上对龙滩碾压混凝土坝夏季开工坝段进行仿真计算。研究结果表明，当开工日期在夏季时，基础混凝土热量倒灌现象严重，最高温升和最大水平正应力 发生在靠近基础的常压混凝土浇筑层中。因此，夏季开工坝段的温控重点是基础常压混凝土垫层。坝体温度降低到稳定场需要一个很大的时间过程，对于龙滩碾压混凝土坝，大约需要４     

鲁地拉水电站碾压混凝土重力坝施工期温度仿真分析

用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际分层碾压浇筑过程,仿真分析了不同施工温控方案的坝体施工期温度场。通过仿真分析计算,得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度发生部位及其出现时间,并且比较了不同的施工温控方案对混凝土早期最高温度的影响,最后根据温度仿真结果确定了合理的浇筑方案和温控措施。     

拱坝温度应力三维仿真计算的可靠度分析

在“拱坝温控措施优化和横缝开度仿真计算研究”，大坝应力全过程仿真计算的基础上，应用大坝拟合极限状态曲面报告进行可靠度分析，采用离散化降维解法，并基于两种混凝土强度破坏准则研制了计算程序，求解了拱坝强度可靠指标，为混凝土拱坝的结构可靠度设计提供了理论参考。     

拱坝温度应力三维仿真计算的可靠度分析

在“拱坝温控措施优化和横缝开度仿真计算研究”、大坝应力全过程仿真计算的基础上，应用大坝应力拟合极限状态曲面报告进行可靠度分析，采用离散化降维解法，并基于两种混凝土强度破坏准则研制了计算程序，求解了拱坝强度可靠指标，为混凝土拱坝的结构可靠度设计提供了理论参考。     

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。     

向家坝碾压混凝土二期纵向围堰温控措施研究

对向家坝碾压混凝土二期纵向围堰,选定了堰体的一个典型部位,拟定了常规浇筑和连续浇筑共7种浇筑计划,分别进行了从纵堰施工到拆除的全过程温度和徐变应力有限元仿真计算,论述了研究的基本内容和方法,对比分析了在不同浇筑计划下的温度场和应力场的特点,推荐了满足安全需求的温控措施,为堰体施工提供参考。     

某大孔口水闸底板施工温控数值模拟

大孔口水闸底板平面尺寸大而厚度薄,属弹性地基上的薄板混凝土结构。受混凝土施工期水化热温升影响与地基约束影响,底板易形成贯穿性裂缝,因此需重视水闸底板温控防裂问题。本文采用有限元仿真分析方法,对某大孔口水闸底板在不同季节开始浇筑混凝土情况下的温度场和应力场进行了仿真计算,并通过分析计算成果提出了推荐温控措施。结果表明:自然浇筑情况下,2月份与11月份起筑混凝土方案的底板应力可以满足温控防裂要求,但对5月和8月起浇混凝土方案,必须控制混凝土浇筑温度,才能满足温控防裂要求。此外,在水闸底板与上游铺盖和下游消力池底板的连接处设置分缝,对局部区域的应力集中问题有明显改善。