混凝土坝内外温差控制标准及方法的研究

发布时间：2018-08-26 14:38

【摘要】：大体积混凝土在现代工程中的应用呈递增趋势,但是国内外关于大体积混凝土容许内外温差的研究几乎没有,而且确定方法以及许多概念和标准并不统一,这给工程设计、施工及工程质量带来了相当大的难度。目前,大多数混凝土坝工程都是根据现有规范取值,容许内外温差为25℃或根据类似工程经验取值,由于坝体内外温差在施工中具有不确定性,其内部温度、强度、弹性模量和外界气温都在不断的变化,以上的方法均不能为其提出具有针对性的温控决策依据,对混凝土坝的安全不利。针对混凝土坝内外温差控制标准存在的问题,本文对其进行了细致的研究。 本文采用有限单元法对混凝土坝温度场和应力场进行仿真计算,主要研究混凝土坝应力达到极限抗拉能力时坝体不同部位内外温差的规律,分析不同高程、水泥水化热释放速度、浇筑层厚度对容许内外温差的影响规律。通过研究发现,基础强约束区、基础弱约束区和脱离基础约束区的容许内外温差在数值和位置都不相同,在此基础上提出了混凝土坝内外温差控制标准的分区算法。 计算结果表明,容许内外温差不是一个固定的值或范围,而高程对混凝土坝容许内外温差的影响尤为显著,在一定高程范围内,混凝土坝容许内外温差随着高程的增加而增加,增加幅度逐渐减小,到达一定高度后温差变化不大。计算结果还表明,混凝土坝容许内外温差与水泥水化热释放速度及浇筑层厚度有关。用n表示混凝土水化热达到一半时的龄期,基础强约束区、基础弱约束区和脱离基础约束区的容许内外温差均随着n值的增大而增大,但当n值增大到一定的值后,其对容许内外温差几乎没有影响；而容许内外温差是随着浇筑层厚度的增大而增大的。 在以上研究的基础上,提出了坝体内外温差控制标准的分区算法,其基本思路是将混凝士坝体分3个区域进行控制,即基础强约束区、基础弱约束区和脱离基础约束区,在3个区域内分别选取合理的长间歇控制层面,计算出混凝土坝极限抗裂状态下的内外温差,从而得出其控制标准。通过算例说明,此分区算法可以更好地解决混凝土坝内外温差的控制问题,为混凝土坝的安全提供保障。
[Abstract]:The application of mass concrete in modern engineering shows an increasing trend, but there is almost no research on the temperature difference between inside and outside of mass concrete at home and abroad, and the determination method and many concepts and standards are not uniform, which gives engineering design. Construction and engineering quality bring considerable difficulty. At present, most concrete dam projects take values according to the existing codes, allowing the internal and external temperature difference to be 25 鈩，

本文编号：2205178