绿塘整体浇筑堆石混凝土拱坝施工期温度仿真研究

【目的】绿塘大坝是一座不分横缝、整体浇筑的堆石混凝土拱坝，旨在解决坝体分缝过多而带来的施工干扰大、速度慢以及堆石率低等问题。为深入探究这种新拱坝型式的温度场分布特征与应力变化规律，得到堆石混凝土坝体不分缝或少分缝的理论依据，【方法】基于实测资料开展有限元温度仿真计算，考虑上游防渗层及预制混凝土块模板、混凝土水化反应及弹性模量增长、徐变等，采用结构多场仿真与非线性分析软件SAPTIS模拟整体浇筑拱坝的分层拱圈浇筑全过程，并分析坝体温度场与应力分布规律。【结果】结果显示：绿塘大坝施工期的混凝土水化温升较低，约3～10℃,部分高温月份浇筑的混凝土温升后能达到38.6℃;施工期拱向拉应力普遍小于0.8 MPa,仅上游自密实混凝土防渗层的局部应力达到1.5 MPa,预制混凝土块模板起到辅助吸热和力学约束作用；横缝对拱坝上游面的应力改善较为明显。【结论】结果表明，堆石混凝土拱坝采用不分横缝、全断面整体上升浇筑的型式是可行的，但建议上游防渗层设置短缝和高温季节采取合适的温控措施，该坝型对促进快速筑坝技术发展具有重要意义。