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。     

官地碾压混凝土重力坝温控防裂研究

根据官地碾压混凝土重力坝的施工进度安排,选取典型坝段进行施工期及运行期温度场和温度应力场的仿真计算。研究了浇筑温度、水管冷却等温控措施对混凝土最高温度的敏感性,选定温控措施并进行了仿真计算,制定大坝温控防裂标准和主要温控措施。     

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。     

混凝土冷却水管布置形式优化分析

碾压混凝土大坝温控的主要措施是采用敷设冷却水管通水冷却降低温度应力,通过冷却水管与碾压混凝土之间的热传递,逐渐降低大坝混凝土整体温度.本文通过调整冷却水管的敷设间距,分析碾压混凝土的温控效果,采用三维有限元模拟施工过程坝体岸坡坝段混凝土的温度变化进行详细的计算分析.结果显示:在坝体岸坡坝段施工中合理选择碾压混凝土大坝冷...     

江口拱坝温控措施研究

用中国水利水电科学研究院开发的SimuDam程序和SAPTS程序,对江口拱坝的河床坝段及6#岸坡坝段的基础约束区,依据设计施工单位提供的气象资料、坝体混凝土和基岩材料参数以及坝体施工进度,对不同的温控方案,分别用二维与三维有限元进行了温度场及应力场的仿真计算。计算结果表明:河床坝段因坝块横截面积小、气候条件较好,其温度应力较小,只需作较弱的温度控制即可;岸坡坝段因其座落在斜坡上,其温度应力比河床坝段的要恶劣,必须采取严格的温控措施才能满足要求。该成果已用于工程实践,并取得了满意的效果。     

高“冷热风干”地区RCC坝仿真计算及温控防裂措施

"冷热风干"恶劣气候条件下RCC坝的温控防裂问题十分复杂,对某RCC坝从施工期到运行期最高挡水坝段坝体温度场和温度徐变应力进行三维有限元仿真计算。计算结果表明,采用浇注温度为16℃、一期和二期冷却、全年保温的整体方案,除个别部位需进一步采取措施外,其他部位均能满足防裂要求。介绍混凝土浇注期间和浇注后期所采用的温控防裂措施,认为采取临时和永久保温措施、管道通水冷却、配合比优化和坝体结构优化是进一步防裂的主要手段。     

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。     

拉西瓦水电站双曲拱坝混凝土温控仿真研究

拉西瓦大坝为对数螺旋线双曲薄拱坝,最大坝高250m。工程地处青海高原寒冷地区,气候条件恶劣,温度控制严格。采用三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,结合拉西瓦拱坝的实际体形和材料参数,对其典型拱冠坝段、边坡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,提出了符合拉西瓦工程实际的温控防裂措施。     

碾压混凝土坝的温度应力与温度控制

本文从碾压混凝土的材料特性、施工特点、温度场温度应力的变化特点入手，介绍了碾压混凝土仿真分析方法、目前进展、具体要求和应注意的问题，结合几个工程总结了碾压混凝土重力坝、拱坝的分缝方式，降低浇筑温度、水管冷却、表面保温、斜层碾压等温控措施，采用微膨胀混凝土、提高材料抗裂性能等碾压混凝土坝的温控防裂措施。     

混凝土板温度场的解析计算方法

温度应力控制是大型混凝土板工程中极为重要的防裂措施,而温度场的分析计算则是温控防裂的首要工作.由于混凝土板易受外界气温、日照辐射和地基温度等边界条件影响,精确求解混凝土板温度场是很困难的.针对混凝土板温度场的计算问题,本文给出了两个温度场计算公式和一种计算水管冷却的新方法,这些公式可用来计算混凝土板的最高温度、水管冷却...     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

混凝土表面保温和水管冷却的温控效果研究

为了对比探讨表面保温和通水冷却这两种措施的温控效果,采用有限单元法,对带有冷却水管的混凝土温度场和应力场进行模拟计算。在表面保温方面,认为应合理选择保温力度,优化保温效果,可以实现“既达到防止早期表面开裂,又能提高后期表面的抗裂性能”的目的。在水管冷却方面,提出了影响水管冷却效果的4个控制指标,即温度峰值、峰值龄期、降温速率和停水温度,认为在采用水管冷却方法控制温度峰值的同时,还应考虑峰值龄期和降温速率对温度应力的影响。     

倒T字型混凝土薄壁结构施工期温度裂缝控制研究

针对倒T字型混凝土薄壁结构特点以及施工期易产生裂缝这一问题，阐述了裂缝成因和开裂机理,提出了相应的防止措施。倒T字型薄壁混凝土结构早期的内外温差，后期基础温差是这类裂缝产生的主要原因，而表面保温和内部水管降温是防止这类裂缝的有效温控措施。基于Arrhennius方程，采用水化度理论预测了温度和龄期对混凝土基本热学和力学性能发展的影响规律，结合混凝土温度场应力场的基本原理和水管冷却的精确算法，对某－实际工程进行了仿真计算分析。计算结果表明在表面保温和内部水管降温相结合的温控措施下，防裂效果良好。该措施对类似工程具有一定的参考价值。     

拱坝低热水泥混凝土抗裂效果仿真

为了研究低热水泥混凝土在白鹤滩大坝中的抗裂效果,对比了低热硅酸盐水泥混凝土和常规中热水泥混凝土的热力学性能,并在典型坝段上设计温控方案。通过有限元仿真计算温度和应力,分析比较了两者在早期、一期冷却、二期冷却及封拱后等关键时段的温度、应力以及表面抗裂效果。结果表明,不同季节浇筑的混凝土应力过程线趋势一致。相比中热混凝土,低热混凝土在各不同时期均具有更高的抗裂安全系数,温控防裂的重点仍在二期冷却末。对于昼夜温差大的情况,低热水泥在早龄期需要更好的保温措施来达到表面抗裂效果。     

严寒地区某高RCC重力坝温控设计与优化

针对严寒地区极端气候环境对高碾压混凝土重力坝温控防裂不利的问题,以兼顾安全可靠和保障施工进度、控制成本为原则,运用经过二次开发的ANSYS有限元计算程序对多个温控方案进行了仿真优化。结果表明:在无任何温控措施的情况下,混凝土最高温度达到42.3℃,采取水管冷却措施后,最高温度仍达到35.6℃,均超过了设计拟定的最高温度控制要求;选用较低的浇筑温度但不考虑水管冷却时,最高温度为33.8℃,仍不能满足要求。综合考虑浇筑温度和通水冷却后,混凝土最高温度分别为29.5℃和31.5℃,可满足温度控制要求。因此,建议坝体混凝土浇筑温度应不超过16℃并需通水冷却,施工中应采用2 cm厚保温被对仓面临时保温,越冬层顶面应覆盖至少14 cm厚保温被,坝体应采用10 cm厚XPS挤塑板永久保温。研究成果对严寒地区制定科学合理的大坝温控方案具有参考价值。     

高拱坝混凝土温度控制优化设计研究

利用数值仿真计算方法，对高拱坝坝体分缝分块方式、浇筑温度、仓面保护方式、混凝土间歇时间、一期冷却方式(包括不同进水温度、不同水管布置、不同通水时间)等进行了系统研究，对影响坝体混凝土内部最高温度与断面平均温度的各种参数进行了敏感性分析，其结论可为设计单位制定温控措施方案提供决策依据．     

论混凝土坝的水管冷却

摘 要：水管冷却是混凝土坝重要温控方法。在水管冷却过程中，混凝土温度场和应力场十分复杂。本文首先系统地总结了混凝土坝水管冷却温度场与应力场分析方法，给出了几个新的计算方法，提出了最合适的方法，然后指出水管冷却是双刃剑，它既可有效控制混凝土温度，有利于防裂；如使用不当，又可引起严重裂缝。对几个重要影响因素进行了分析，提出了混凝土坝施工中正确使用水管冷却的几个原则，以趋利避害，达到有效控制温度防止裂缝的目的。     

高温炎热地区碾压混凝土重力坝温控防裂研究

大体积混凝土的温控防裂一直是水利水电工程建设中的关键技术问题。在高温炎热地区,碾压混凝土重力坝施工期温控防裂要求高、难度大,温控措施较常温和高寒地区有明显区别。依托高温炎热地区的海南新春水库碾压重力坝工程,采用有限元仿真模拟施工期典型坝段温度场和应力场分布规律,分析和确定影响温控防裂效果的敏感因素,并参考其他类似工程,提出了相应的施工期温控标准和温控措施。研究结果表明,在推荐的温控防裂措施下,新春水库重力坝施工期温度场和应力场满足要求。研究成果已实际应用于该水库碾压重力坝工程,对类似工程温控防裂具有参考价值。