三河口碾压混凝土拱坝温控仿真研究

发布时间：2021-08-27 13:04

　　针对三河口碾压混凝土拱坝温度控制问题,综合考虑外界气温和混凝土热、力学性质随时间变化的影响,采用施工全过程仿真分析方法,动态模拟大坝碾压混凝土入仓温度、分层铺筑方式、通水冷却、后期养护等施工参数;分析了坝体温度场和温度应力场,提出了大坝温度、应力控制标准;根据计算结果及时进行温控方案的动态比较和调整,制定了具体的温控防裂要求和措施;在施工中对比实测监测数据。结果表明:坝体温度、应变的数值基本符合坝体温度控制的设计要求,证明温控措施有效。 

【文章来源】：应用力学学报. 2020,37(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

温度场及温度应力仿真计算流程Fig.2Temperaturefieldandtemperaturestresssimulationcalculationprocess

Φ?24h改变一次水流方向，且混凝土日降温幅度不超过1.0℃。在每年9月1日~10月31日对已浇混凝土进行中期冷却，9月份通水温度为18℃，10月份通水温度为14℃，使混凝土内部温度冷却至20℃。后期冷却通水温度为8.0℃，使混凝土温度由20℃降至封拱温度。7)碾压混凝土在施工过程中，需采取措施，保持混凝土面的湿润，混凝土终凝后即应开始保湿养护；对永久暴露面，养护时间不应少于28d。对应该温控措施的坝体最高温度包络图见图7，坝体最大拉应力包络图见图8，由图中可以看出，坝体的最高温度为30.67℃(非约束区)，最大拉应力为1.76MPa，满足前述温控要求。图7坝体最高温度包络图(单位：℃)Fig.7Envelopediagramofmaximumtemperatureofdambody(unit：℃)图8坝体最大拉应力包络图(单位：MPa)Fig.8Envelopediagramoftensilestressofdambody(unit：MPa)4温度数据实测根据温度控制仿真计算分析结果和温度场的特点，选取沿着大坝轴线均分的5个坝面位置进行

464应用力学学报第37卷防渗碾压混凝土(见图1中II区)；坝体表面采用C25变态混凝土(见图1中III区)；基岩垫层采用三级配C20常态混凝土(见图1中IV区)；表、底孔附近采用C40高强混凝土。碾压混凝土原材料为：①水泥采用陕西汉中尧柏硅酸盐水泥；②粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰；③骨料选用花岗岩人工骨料；④外加剂采用山西康力KLN-3缓凝高效减水剂、山西康力KLAE引气剂。表1三河口水库坝址各月平均气温Tab.1AveragetemperatureofSanhekoureservoirdamsiteineachmonth1月(January)2月(February)3月(March)4月(April)5月(May)6月(June)1.93.58.314.018.121.67月(July)8月(August)9月(September)11月(October)11月(November)12月(December)23.823.318.313.48.03.3注：全年平均气温为13.1℃。(Note:annualaveragetemperatureis13.1℃.)图1拱坝剖面材料分区Fig.1Materialdivisionofarchdamprofile碾压混凝土热、力学参数根据试验研究结果制定，其主要热、力学参数见表2。其中碾压混凝土弹性模量、自生体积变形与龄期t呈双指数关系，绝热温升与龄期t呈双曲线关系。表2碾压混凝土主要热、力学参数Tab.2Mainthermodynamicandmechanicalparametersofrollercompactedconcrete混凝土标号(concretelabeling)级配(gradation)参数(parameters)抗压强度(compressivestrength)/MPa轴拉强度(axialtensilestrength)/MPa极限拉伸值(ultimatetensilevalue)导温系数

【参考文献】：
期刊论文
[1]象鼻岭碾压混凝土拱坝温控防裂研究及实施效果[J]. 张海超,杨波,王晓峰.  水力发电. 2018(07)
[2]特高拱坝温度控制与防裂研究进展[J]. 张国新,刘有志,刘毅.  水利学报. 2016(03)
[3]论混凝土坝的水管冷却[J]. 朱伯芳.  水利学报. 2010(05)



本文编号：3366405