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。     

高寒地区碾压混凝土坝上游面保温方案比选

高寒地区混凝土大坝的裂缝问题一直是诸多学者研究的重点。结合某严寒地区碾压混凝土坝的实测温度资料,考虑在目前坝体温度相对稳定的前提下,采用三维有限元方法对该坝进行温度应力计算和分析,以确定相关保温措施。计算结果表明:不修补已剥落的上游坝面保温板对大坝混凝土会产生不利影响,建议粘贴厚5 cm及以上的保温板,采取该措施后无论是混凝土内部最大应力还是内部应力超标深度,均将符合规范要求。     

混凝土坝复合式永久保温板的仿真分析

混凝土坝裂缝是长期困扰水利界的问题,针对目前抗裂措施的不足,朱伯芳院士提出采用永久保温板。为了了解此种保温措施的效果,以小湾拱坝为实例,采用有限元分析软件adina对永久保温板的性能进行了较全面的分析。结果表明:坝体加保温层后,混凝土表面温度及内外温差均较大地降低,从而大幅度地降低了混凝土的温度应力,很好的防止了混凝土的温度裂缝。     

丹江口大坝加高工程混凝土温控措施研究

新、老混凝土弹性模量相差大、贴坡厚度小、受外界环境影响显著以及温控措施要求严的特点,温度变化引起的混凝土变形受到老混凝土的约束,会产生较大的温度应力,对坝体应力和结合面应力产生较大的影响.利用有限元仿真在拟定的温控措施条件下的温度、温度应力以及坝体应力,从而提出较合理的温控措施.     

丹江口混凝土重力坝后期加高新老混凝土结合问题研究

为了了解丹江口混凝土重力坝大坝加高后新老坝体工作状态及结合面和坝踵的应力、变形情况，在3次新老混凝土现场结合试验结论的基础上，对拟定的加高方案进行了坝体温度应力全过程仿真计算分析，然后根据温度仿真计算结果，针对新老混凝土结合面的实际情况进行了非线性有限元接触分析，最后提出了相应的新老混凝土结合技术措施。     

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。     

分缝分块对金安桥大坝混凝土温度应力的影响分析

金安桥碾压混凝土重力坝最大坝高160 m,顺流向最大长度156 m。通过对坝体混凝土通仓浇筑和横缝间距对温度应力的影响分析,确定大坝混凝土采用通仓浇筑,同时为控制和减少温度应力引起的劈头裂缝,在坝体上游面设置短缝。     

改进的混凝土重力拱坝温度荷载分析

针对目前拱坝规范中温度荷载不能较好地考虑重力拱坝内部温度的非线性变化,由外界气温变化对混凝土内部温度影响的理论分析及坝体温度计测值的综合分析,对年变化温度荷载的计算进行了改进：仅对外界气温变化影响较显著的距坝体外表面10 m左右区域的混凝土温度进行等效,假设中间区域的温度无变化。这可一定程度考虑坝体内部温度的非线性变化。对某重力拱坝进行分析,得到的结论是：①采用本文提出的考虑坝内温度非线性变化的温度荷载方法计算的应力较规范计算的应力,在下游面拉应力有较大增长,而上游面压应力有所减小;②计算坝体的变形与规范法计算的变形较接近,但截面上的应力分布不同。     

金安桥坝体混凝土分缝分块对温度应力的影响研究

金安桥混凝土重力坝最大坝高160m，顺流向最大长度156m。通过对坝体混凝土通仓浇筑和横缝间距对温度应力的影响分析，确定大坝混凝土采用通仓浇筑，同时为控制和减少温度应力引起的劈头裂缝，在坝体上游面设置短缝。     

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.     

新疆山口碾压混凝土重力坝温度应力的计算分析

为了解寒冷地区碾压混凝土坝体的温度变化和应力状态,根据热传导原理,仿照实际边界条件和影响因素,采用三维有限元法对坝体混凝土的温度分布和应力应变进行了分析,掌握了坝体温度和应力的分布特点和变化规律,为验证设计和分析混凝土坝的实际运行状况提供了可靠的依据。     

老混凝土坝防渗加固施工中温度应力仿真分析

运用大型通用有限元分析软件ANSYS对某老混凝土重力坝防渗加固形成防渗心墙施工中的温度场及温度应力进行全过程的仿真分析.计算中考虑了水温、气温、坝体材料分区、坝体切槽、浇筑层尺寸以及混凝土发热率等因素的影响.得出了施工过程中温度场及温度应力的变化规律,新浇混凝土对坝体整体湿度场影响较小,但浇筑坝内的温度和应力都有一定变化,新老混凝土接触处应力发生较大变化,开挖、浇筑施工中温度作用不显著改变坝体整体应力状态,但温度荷载却为产生坝体应力的主要因素.     

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。     

石门坎水电站混凝土双曲拱坝坝体通水冷却措施

论述石门坎水电站拱坝坝体通水冷却措施。拱坝温控包括混凝土内部温度控制、坝体表面保温及坝体通水冷却。而坝体通水冷却对坝体混凝土应力影响较大。只有通过控制不同时期坝体通水温度和通水量,逐渐释放坝体混凝土热量,才能科学控制坝体混凝土应力,防止拱坝坝体产生裂缝。     

寒潮条件下碾压混凝土拱坝温度应力仿真研究

温度裂缝会影响混凝土坝的安全运行,而施工期遭遇寒潮是引起坝体表面裂缝的主要原因之一。为了研究寒潮对碾压混凝土拱坝温度和应力的影响以及坝体表面保温措施的保温效果,采用有限元法对有、无寒潮以及采取表面保温措施3种工况进行了仿真计算研究。结果表明:寒潮发生时,坝体内外最大温差为36.3℃,最大温度应力为2.14 MPa;采取表面保温措施后,最大温差降到25.8℃,最大温度应力减小到1.12 MPa。在坝体内部,温度和应力变幅均不大。寒潮影响的深度仅为0.8 m。可见,寒潮在坝体表层混凝土引起了较大的温降和温度应力,采取表面保温措施可以显著减小寒潮对坝体的影响。     

龙滩碾压混凝土重力坝的温度应力分析及防裂研究

针对龙滩碾压混凝土坝的特点，计算了坝体混凝土在不同浇筑方案下的温度和温度应力。根据应力分析的结果，提出了合理的温控标准和相应的温控措施。研究了坝体混凝土浇筑过程长间歇情况下的应力规律。另外还研究了坝体混凝土与防渗面板异步上升施工情况下，不账项板和在不同施工条件下的温度应力和防裂条件。     

代古寺混凝土拱坝温度应力场仿真分析

以代古寺拱坝为例,基于大型通用有限元分析软件ANSYS,编制了施工期温度应力场仿真计算程序,指出:在浇筑高程低的部位坝体温度应力较大,越往坝体上部应力越小;坝体混凝土应力在水化温升阶段增大,随着水化热的散失应力有所减小;当坝体温度稳定时,应力随气温而变化.     

日温差对碾压混凝土大坝表面温度应力影响分析

碾压混凝土结构在施工期受温度应力的影响容易产生裂缝,大多情况下对混凝土大坝施工期的温控分析选取月气温变化,而本文对于引汉济渭三河口碾压混凝土薄拱坝选取日温差进行研究更趋合理,能为该地区同类坝型的设计和施工提供一定参考作用。依据秦岭南北分界区域特殊气候特征,建立三维有限元模型,分别取日温差为10℃、15℃、20℃进行计算坝体混凝土计算不同龄期、不同保护标准的温度应力,结果显示：在碾压混凝土施工期当地气候的温差降幅比较大的情况下,坝体混凝土龄期较长则自身混凝土产生的应力也会相应增大,同时在坝体表面或外漏面产生较大拉应力,在日温差降幅15℃和20℃时达到7 d龄期的混凝土大坝表层产生的温度应力分别为0.533 MPa和0.71 MPa,超过混凝土的允许拉应力,采取等效放热系数为7 kJ/(m²·h·℃)、5 kJ/(m²·h·℃)聚苯乙烯材料保护后坝体表面温度应力大幅减小,等效放热系数越小相应的温度应力降幅越大。     

碾压混凝土重力坝的温度应力与温度控制

系统地研究了碾压混凝土重力坝的温度应力与温度控制问题。碾压混凝土的抗裂能力低于常规混凝土，碾压混凝土重力坝内部降温很慢，其有利的一面是，内部降温结束时，坝体早已竣工，自重和水压力的作用可使坝体内部的拉应力显著降低；其不利的一面是，内外温差较大，冬季在坝体上下游表面会产生较大的拉应力，可能引起水平或铅直裂缝．由于通仓浇筑，上下层温差在碾压混凝土重力坝内可能引起较大的拉应力，冬季孔口内的水温或气温通常远低于实体重力坝的稳定温度，坝内孔口在坝体内部可能引起较大的拉应力．文中给出了三峡碾压混凝土重力坝的温度应力计算结果．     

基于裂缝控制技术及配合比优化设计的混凝土应用研究

大体积混凝土浇筑后内部温度上升幅度较大,水泥水化热集中且自然散热缓慢,较大的基础温差和内外温差引起较大的温度应力,使得混凝土极易开裂.为有效控制坝体混凝土裂缝,文章提出了混凝土重力坝包括原材料选择、施工进度安排、坝面保温、内外降温及坝体预留缝结构措施综合防裂技术体系.研究表明:综合防裂措施能够避免大体积混凝土重要裂缝的...