高岩温水工隧洞衬砌混凝土温控措施研究

发布时间：2020-04-20 14:57

【摘要】：较高的围岩温度会对水工隧洞混凝土衬砌、支护的施工及安全运用产生影响。高温隧洞洞室内的环境温度不仅会影响水泥的水化,使混凝土强度降低,而且会减少混凝土水化热的散失,使混凝土的温度大幅升高,从而在混凝土内部产生更大的温度应力。高岩温情况下的水工隧洞进入运行期后,隧洞衬砌混凝土结构在高围岩温度与低水温的双重作用下将处于极恶劣的运行环境,所以制定合理有效的温控措施对于高岩温水工隧洞衬砌结构是十分有必要的。而关于高温条件下采取支护结构的水工隧洞施工期及运行期的温度场实测资料较少,所以对高温条件下隧洞衬砌结构的温度及应力发展规律应进行全面、系统的研究。以高岩温水工隧洞的热点问题为主要研究对象,利用大型有限元分析软件ANSYS对其衬砌结构施工期及运行期温度场及应力场进行计算分析,主要研究内容及成果如下:(1)根据国内外高岩温隧洞的工程实例,以及高岩温隧洞工程所在地气象及水文条件,总结出隧洞洞室内外及当地水温与围岩温度的对应规律;(2)基于有限元分析软件ANSYS的二次开发功能,编制高岩温水工隧洞衬砌混凝土温度场及应力场三维有限元计算程序;(3)对不同初始岩温情况下的水工隧洞施工期及运行期衬砌混凝土结构的温度场及温度应力场进行计算,并对比分析计算结果,详细分析高岩温条件下衬砌混凝土的温度场及温度应力场,总结高岩温水工隧洞衬砌混凝土温度场及温度应力场一般发展规律;(4)高岩温水工隧洞的衬砌混凝土结构运行期间在高围岩温度与低水温的双重作用下会产生极大的温差,从而对衬砌混凝土结构产生不利影响,影响其安全运行,针对这种现象,提出有效的温控防裂措施并进行验证。
【图文】：

内实测温度，拟合出不同岩温下隧洞洞室内温度变化情况，从而得出其对应岩温下洞室内气温公式。将得出的洞室内气温公式运用到有限元计算中，从而分析岩温分别对输水隧洞温度场及应力场的影响。根据结果分析制定合理的温控措施。具体的技术路线图如图1-1所示。

图 3-1 有限元计算模型. 3-1 Finite element calculation model单元的初始温度为浇筑温度，度场计算中为绝热边界，属于围岩的接触面，，在边墙没有被施工期之后但在运行期之前，些部位均属于第三类边界条件接近水温，属于第一类边界条第 3 类边界条件。表 3-1 所示。表 3-1 计算参数Table 3-1 Calculate parameters
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV544

【参考文献】

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本文编号：2634667