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。     

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。     

严寒地区RCC重力坝保温材料对比试验研究

本文分析了严寒地区RCC（碾压混凝土）重力坝温度裂缝产生的原因，并主要从加强混凝土的表面保温着手，结合现场保温试验，进行保温材料比选，提出了适合工程实际的永久的坝体表面保温材料，以提高RCC重力坝的抗裂能力。     

碾压混凝土拱坝裂缝成因与防裂措施分析

以某碾压混凝土拱坝为例,利用Abaqus有限元软件和Fortran编程相结合的方法建立了有限元模型,对拱坝在不同工况下的温度场和应力场进行了模拟计算,分析坝体裂缝产生的原因及防裂措施。结果表明:及时通水冷却可以大大降低混凝土内部温度,从而在很大程度上降低混凝土拉应力,有效控制裂缝的产生;当通水流量达到一定值后,若再加大通水流量,则不能显著降低混凝土温度。为避免混凝土产生表面裂缝,应采取降低混凝土出机口及入仓温度、对仓面进行保温及喷雾、加快混凝土散热等温控措施。     

托海水电站大坝坝面保温措施及效果

托海拱坝地处西北严寒、干旱地区,气候条件非常恶劣。为防止温度应力引起坝体裂缝,在施工期混凝土表面全部采取保温措施;运行期坝体下游面采取保温措施,获得了良好的效果。     

高海拔气候环境下碾压混凝土重力坝施工期开裂风险分析

DG水电站位于高寒高海拔地区，气候环境复杂。为研究施工期碾压混凝土温控防裂问题，选取DG水电站厂房坝段为研究对象，采用三维数值仿真模拟技术进行施工期大坝温度场和温度应力计算，以及气温骤降、昼夜大温差对坝体影响的敏感性分析。研究结果表明：气温骤降、昼夜大温差在坝体表面分别产生约1.4,0.9 MPa的拉应力，易在坝体表面引起裂缝；为了减小由此引发的混凝土开裂风险，采用混凝土表面保温防护措施之后，坝体表面温度应力相应得到显著改善，拉应力分别减少至约0.3,0.4 MPa。     

叶巴滩堆石混凝土二道坝温度应力仿真分析及温控措施研究

对位于高海拔地区的叶巴滩堆石混凝土二道坝工程开展全坝段温度应力仿真分析,重点研究大坝横缝分缝措施和混凝土表面保温措施对坝体温度应力的影响。结果表明：结构分缝措施可以降低坝体内部拉应力,设置1条横缝即可有效控制坝体内部高拉应力区范围,并使应力极值降低约0.8 MPa;混凝土表面保温措施可在秋冬季节显著降低大坝表层混凝土温降幅度,减小表层温度应力水平,使应力极值降低约0.6 MPa;叶巴滩二道坝设置1条横缝并采取表面保温可满足施工期温控要求。     

大坝加厚温度场和温度应力仿真分析

为了探明新加厚坝体堆石混凝土出现裂缝的原因,研究进一步采取的综合温控防裂措施的有效性和合理性,在考虑混凝土热力学参数随混凝土龄期的变化及坝体分层浇筑过程和外界气温对其温度应力影响的基础上,对某加厚拱坝施工期和运行期的温度场、温度应力场进行了三维有限元仿真计算,得出了加厚坝体堆石混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律。经分析,新加厚坝体混凝土需要增设横缝来降低较大的拱向拉应力,在冬季要对越冬层面和暴露在空气中的混凝土表面采取保温措施来降低上下层温差和内外温差,同时应采取有效措施避免新老坝体混凝土接触面大面积脱开。     

CHE水电站引水坝段裂缝成因温控仿真分析

新疆CHE大坝在投入运行后出现多个部位渗水,其中坝体裂缝和碾压层面及越冬水平面的渗水均以发电引水坝段最为严重。选取发电引水坝段进行温控仿真计算,计算中考虑大坝的实际浇筑过程和采用的各项温控措施,得出大坝混凝土的温度和应力在时间和空间上的分布规律,重点研究大坝实际开裂部位对应的应力分布情况,从温控角度分析这些裂缝出现的原因,同时分析运行期拆除保温板对大坝目前应力状态的影响规律,为后期大坝修补加固提供技术支撑。结果表明:①温度裂缝的主要诱因是混凝土的浇筑温度较高、预埋冷却水管的区域较少,大坝表面永久保温措施不足,后续拆除保温措施也对大坝的温度和应力产生了一定负面影响;②需对危害性较大的裂缝进行灌浆处理,并对大坝下游面等漏水比较严重的区域进行及时修补处理,对大坝临空表面尤其是下游面重新采取保温措施。     

加强混凝土坝面保护尽快结束"无坝不裂"的历史

混凝土坝裂缝绝大多数是表面裂缝,但其中一部分可能发展为深层裂缝甚至贯穿裂缝,表面保护是防止混凝土坝裂缝的重要措施。通过给出的表面放热系数计算公式,计算分析了表面保温效果,指出混凝土表面养护和保温28d的时间太短,建议在坝体上下游表面采用聚苯乙烯泡沫塑料板长期保温,水平层面和坝块侧面用聚乙烯泡沫塑料板保温。这套措施,保温效果好,保护时间长,兼有保湿功能,施工方便,价格低廉,同时要做好基础混凝土温度控制,有可能很快结束“无坝不裂“的筑坝历史。     

高碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

碾压混凝土坝不同程度存在裂缝,降低了混凝土坝的安全度。以某碾压混凝土坝为例,根据实测的裂缝资料就该坝的裂缝成因进行了系统分析,并提出了防治措施。研究表明:施工时层面长间歇和汛期过流冷激是该坝产生裂缝的主要原因。因此,施工过程中应避免长间歇,若不可避免应加强长间歇层面的温控措施,如加强保温、控制层厚等。过流缺口由于冷激产生的裂缝,可通过表面流水或中期冷却提前将过流面以下一定高程混凝土冷却至某一目标温度值,以减小由于冷激造成的温差过大。     

表面保护对施工期碾压混凝土薄拱坝温度与应力的影响

针对碾压混凝土薄拱坝表面温度梯度受外界气温变化影响显著而易产生温度裂缝的问题,以铁川桥碾压混凝土薄拱坝为工程背景,依据实际的施工进度和碾压混凝土的热力学参数,采用自主开发的FZFX3D温控计算软件,对施工期碾压混凝土薄拱坝在表面一直裸露与永久保护两种工况下进行三维温控仿真分析,通过比较坝体在有无表面保护措施下的温度与应力变化,研究表明对于受外界气温影响显著的碾压混凝土薄拱坝,表面保护措施不仅可以明显减少气温对混凝土表层温度梯度的影响,特别是距离坝体表面2m厚范围内的影响最显著,而且对坝体最大拉应力也有明显的改善,是节约温控成本的一项可行措施,也为类似工程实施温控措施提供借鉴。     

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。     

高碾压混凝土坝在严寒干旱地区的温控探讨

在总结国内外关于碾压混凝土坝及其温度控制研究进展情况的基础上,分析了严寒干旱地区碾压混凝土坝的温控与防裂特点,提出严寒干旱地区高碾压混凝土坝的温控措施及在这方面需要进一步开展的研究工作。     

新疆某碾压混凝土重力坝工程的温控技术

这座121.5 m高的RCC重力是目前新疆在建的第一高坝。当地气候严寒、酷热、大风、干旱,给混凝土坝施工带来很大困难。施中采用了优化混凝土配合比及多种温控措施,取得了明显效果。     

碾压混凝土坝施工进度与质量控制的新措施

碾压混凝土重力坝和拱坝由于连续施工的坝体混凝土体积大，施工期间需要采取较为严格的温度控制措施，而所采取的温控措施是否有效，目前尚没有一个能够用于实际施工过程的快速有效的评估方法和方式，不能根据已施工坝体内的实际情况来控制施工进度和质量。利用分布式光纤温度测量系统来快速地获得坝体混凝土内部的大量温度信息，进而实际标定温度仿真程序并通过标定过程模拟拟施工的连续碾压层，以检验其温控措施的有效性。通过坝体内部的温度、温度变化速率和梯度来达到实时控制坝体碾压上升速度、坝面和仓面养护、以及冷缝灌浆处理等目的。     

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。     

碾压混凝土坝温度场与应力场全过程仿真分析

 根据碾压混凝土坝的施工特点,基于有限单元法, 对彭水水电站碾压混凝土重力坝溢流坝段的施工期和运行期（共长达2 001 d）的温度场、 应力场进行全过程仿真计算。温度场计算考虑了逐日气温变化、混凝土的水化热以及入仓温 度、库水等对坝体温度的影响;应力场计算考虑了自重、静水压力、温度荷载、混凝土徐变 、随龄期而变化的混凝土弹性模量等因素,对施工过程中渡汛泄洪冷却、施工入仓温度、寒 潮袭击等多种工况进行了分析,提出了合理的施工程序及温控措施。仿真结果表明,环境温 度、入仓温度对碾压混凝土坝的最高温升、温度场及应力场分布有着明显的影响。     

碾压混凝土重力坝度汛缺口温控分析

鉴于混凝土坝通常采用预留缺口方式进行施工期度汛,缺口部位在水流冷击作用下会产生较大的温度应力,而碾压混凝土坝,由于材料以及施工工艺的独特性,缺口部位应力状况更加不利,有很大开裂风险,为此以澜沧江某碾压混凝土重力坝为例,进行度汛缺口部位仿真分析,结果表明:度汛缺口附近温度应力较大,汛期过水十分不利;增加有效温控措施后,缺口应力状况获得明显改善,可保证度汛期间缺口部位的防裂安全。     

碾压混凝土拱坝的发展

简述碾压混凝土材料的温度特性、变形特性和强度特性 ;介绍国内外碾压混凝土拱坝在结构设计方面的工程实践经验 .根据几座碾压混凝土拱坝温度场、应力场仿真分析的成果 ,分析碾压混凝土拱坝在温度控制方面面临的一些问题 ,讨论碾压混凝土拱坝在施工工艺上存在的某些局限性 .最后从材料性质、结构设计、施工措施等方面探讨碾压混凝土拱坝的发展趋势 .