高寒地区碾压混凝土坝的温度应力控制研究

本文以高寒地区某碾压混凝土重力坝为例,采用等效厚度法和三维有限元浮动网格法,分别计算有保温和无保温两种方案,研究表面保温对混凝土温度和温度应力控制的作用。计算结果表明,表面保温对控制混凝土表面温度效果明显。     

高寒地区碾压混凝土坝的温度应力控制研究

本文以高寒地区某碾压混凝土重力坝为例,采用等效厚度法和三维有限元浮动网格法,分别计算有保温和无保温两种方案,研究表面保温对混凝土温度和温度应力控制的作用.计算结果表明,表面保温对控制混凝土表面温度效果明显.     

碾压混凝土坝温度场及温度应力仿真分析

碾压混凝土坝在施工过程中容易产生温度裂缝,降低了碾压混凝土的完整性,影响大坝安全,因此温度场、温度控制的研究具有重要意义。应用有限元分析软件的温度场仿真功能,采用三维有限元程序对温度场和温度应力进行仿真计算,并对其结果进行分析。     

碾压混凝土坝温度场及温度应力仿真分析

碾压混凝土坝在施工过程中容易产生温度裂缝．降低了碾压混凝土的完整性，影响大坝安全，因此温度场、温度控制的研究具有重要意义。。应用有限元分析软件的温度场仿真功能，采用三维有限元程序对温度场和温度应力进行仿真计算，并对其结果进行分析。     

碾压混凝土坝温度场有限元仿真分析

采用“浮动网格法”对某碾压混凝土坝进行了温度仿真计算分析,得出如下结论:(1)碾压混凝土坝坝体内最高温度场受外界气温影响较大,随着外界气温的升降而升降。(2)碾压混凝土坝前期温度梯度高,降温速度快,后期降温慢,最终降至稳定温度场需要几十年时间。     

寒冷干旱地区高碾压混凝土坝温度及温度应力场时空分布规律研究

新疆北部山区地处西北寒冷干旱地区,碾压混凝土坝在温度场和温度应力场时空分布规律方面具有独特的特点。结合具有较好代表性的新疆北部山区某高碾压混凝土重力坝工程为实例,研究了寒冷干旱地区碾压混凝土重力坝温度场及温度应力场时空分布规律。坝体越冬层上下游面附近存在较大拉应力超标,因此表面保温特别是越冬层顶面及上下游棱角部位的保温是防裂的关键。     

碾压混凝土坝层（缝）面渗流及其对坝体应力的影响

从碾压泥凝土坝的渗透特性出发,采用裂隙流模型分析了碾压混凝土坝（缝）面渗流问题,进而提出碾压混凝土坝层（缝）面渗流对坝体应力影响的作用机理：渗流向层（缝）壁面施加垂直于壁面的法向渗透压力及平行于壁面的切向拖 Ye 力,并采用有限元数值方法具体分析了碾压混凝土坝工程实例层（ 缝）面渗流对坝体应力的定量影响。     

浇筑层厚对碾压混凝土坝温度场和应力场的影响

高混凝土坝浇筑时材料用量大、施工条件复杂、建设周期长,同时又需考虑温度控制、结构应力、施工环境等因素对坝体安全的影响。为此,以某工程碾压混凝土重力坝为例,采用三维有限元法,研究了不同的混凝土浇筑层厚度对大坝温度场与应力场的影响。结果表明,早期坝体内部的最高温度随浇筑层厚的增加而增大,坝体不同区域最高温度不仅受浇筑厚度的影响,同时也与大坝浇筑的时间相关;基础垫层混凝土、三级配碾压混凝土和二级配常态混凝土区域最大拉应力随浇筑厚度的增大而增大。     

碾压混凝土坝的渗流分析研究

针对碾压混凝土坝渗流特性，采用无厚度缝面单元模拟型进行渗流分析，在不增加网格节点的前提下，不但能高效地刻画出层面和缝面的特点，而且能对具有强透水能力的冷缝或裂缝进行细致的模拟，基本上解决了碾压混凝土坝的渗流建模问题。计算结果表明，采用无厚度缝面单元模型，更加符合坝体的渗流实际情况，提高了求解的精度。     

西溪水库碾压混凝土坝渗流异常成因分析

以西溪水库碾压混凝土重力坝为例,针对坝基扬压力突然增大的异常现象,基于扬压力监测资料系统分析扬压力增大的成因,并结合大坝有限元渗流正反分析,提出了加强观测分析、对渗流异常部位采取灌浆、排水等渗流控制工程措施建议,以消除渗流隐患.结果表明,坝基防渗体系防渗功能现阶段总体良好,渗流异常不会对工程安全构成较大威胁.     

青龙RCC拱坝封拱温度对拉应力的影响

青龙RCC拱坝在施工过程中多次调整封拱温度,针对不同的封拱温度方案,利用ANSYS有限元软件计算了温降工况下坝体的应力,并编写APDL程序导出了各方案下上、下游面两拱端及拱冠的等效应力,分析了拉应力的分布规律。结果表明,不同封拱温度方案下青龙拱坝坝体拉应力分布差距较大,当局部高程坝体的实际封拱温度高于设计值时,坝体的拉应力分布范围较设计工况有所扩大,应力值增大;在高温季节施工时,若不采取温控措施,坝体会产生过高的拉应力而影响安全。     

天花板碾压混凝土双曲拱坝运行期温度场及温度应力分析

温度控制是拱坝设计、施工与运行过程中均需重点考虑的因素。以天花板碾压混凝土双曲拱坝为例,分析坝体的实测温度变化规律、实际冬夏两季典型温度场、全年准稳定温度场和封拱温度场,并与设计温度荷载对比,计算和分析温度荷载差异对坝体应力的影响。研究成果可用于指导工程实践并为同类工程提供参考。     

弹性模量优化分区对碾压混凝土拱坝应力状态的影响

为了提高拱坝的安全稳定性能,以某碾压混凝土拱坝为例,设计水平分区、内外分区两种不同的材料分区方法,应用ANSYS优化设计模块对这两种分区方法进行优化分析。结果表明,水平分区时,拉应力值由优化前的3.83MPa减小到优化后的1.78MPa,坝体材料的弹性模量取值呈现由中间层向坝底和坝顶逐渐减小的趋势;内外分区时,坝体采用弹性模量内小外大的碾压混凝土材料,拉应力值由优化前的3.83MPa减小到优化后的3.18MPa。材料内外分区优化效果不如水平分区明显。     

基于三维有限元法的碾压砼拱坝应力仿真计算研究

为防止大坝因局部拉应力过大而产生坝体拉裂现象,基于拱坝温度场和温度徐变应力场基本原理,以江西省萍乡市山口岩水利枢纽工程拦河坝为例,利用三维有限元法对拱坝施工期与运行期的温度场和应力场进行了仿真计算。结果表明,拱坝的施工与设计中未采取温控措施、不设置分缝,坝体拉应力过大,超出了碾压砼的抗拉强度,对大坝防裂稳定不利;对拱坝合理地设置横缝和诱导缝,采取温控措施,坝体高拉应力区的应力可得到有效改善,应力得到了释放,最大拉应力小于碾压砼的抗拉强度,有利于大坝防裂,为坝体稳定提供了保障。     

温度取值对混凝土坝实测应力的影响研究

在实测混凝土总应变中消除自由温度应变时,温度取值对最终应力计算成果影响很大。分别采用应变计温度、无应力计温度、应变计组平均温度计算实测应力,结合中误差和极限误差理论,推导了三种温度取值方法的计算精度。研究结果表明,温度误差使应力应变计算精度至少降低了一倍;考虑温度误差影响下,采用应变计温度和应变计组平均温度计算精度相当,采用无应力计温度计算精度最低。结合某混凝土拱坝实测应力计算实例,得出了应变计组和无应力计所处位置混凝土温度差异是造成实测应力精度降低的重要原因,并建议根据温度测值实际情况,使用应变计自身温度或应变计组平均温度计算实测应力。     

基于施工过程仿真的碾压混凝土坝温度场控制分析

为了在施工过程中对碾压混凝土坝的内部温度实时动态监控并制定相应的温度控制措施,从而减少由温度应力引起的裂缝。在进行施工过程仿真分析的基础上,建立有限元模型,再根据混凝土温升随浇筑时间的变化并结合实际情况,实时动态施加坝基初始温度、坝体浇筑温度及随时间改变的气温、水温等荷载条件和边界条件等,基于施工过程的荷载步长,利用ANSYS二次开发功能实现温度场仿真计算,建立了从大坝施工开始经混凝土冷却直至准稳定温度场状态的全过程仿真分析系统。实例应用结果表明,该系统提供了一个基于施工过程的碾压混凝土温度场仿真计算分析工具,具有灵活性和实用性。