碾壓混凝土重力壩溫度應(yīng)力仿真分析.pdf

1、碾壓混凝土重力壩作為一種重要壩型,由于其具有施工快速、經(jīng)濟(jì)、安全等特點(diǎn),近年來在國內(nèi)外得到了廣泛運(yùn)用。碾壓混凝土重力壩的溫度場和溫度應(yīng)力是影響其設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵因素,因此開展該方面的研究工作具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以永定橋碾壓混凝土重力壩為工程實(shí)例,采用ANSYS軟件計(jì)算了其溢流壩段施工期及運(yùn)行期1至3年的溫度場及應(yīng)力場。利用ANSYS二次開發(fā)平臺,綜合考慮了外界氣溫變化、水泥水化熱隨齡期變化、不同的澆筑溫度及混凝土分層澆注等因素對

2、壩體溫度場的影響,以及混凝土彈性模量、徐變度隨齡期變化、重力作用等因素對壩體應(yīng)力場的影響,提出了碾壓混凝土重力壩的溫度場及應(yīng)力場的仿真分析方法。主要研究成果如下:
　　(1)在現(xiàn)有混凝土徐變研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗(yàn)得到的碾壓混凝土材料參數(shù),給出了適用于永定橋碾壓混凝土材料的徐變計(jì)算公式,并成功應(yīng)用于碾壓混凝土重力壩溫度應(yīng)力的仿真分析。
　　(2)對永定橋碾壓混凝土重力壩溢流壩段的溫度場進(jìn)行了仿真計(jì)算。在自然澆注溫度下,壩體

3、最高溫度為35.9℃,壩體高溫區(qū)域主要集中在夏季澆注高程處。在控制澆注溫度下,壩體最高溫度為31.6℃,壩體高溫區(qū)域的分布與自然澆注工況相近。澆注溫度對溫度場影響較大。
　　(3)對永定橋碾壓混凝土重力壩溢流壩段的應(yīng)力場進(jìn)行了仿真計(jì)算。分別計(jì)算分析了五種工況下壩體在施工期及運(yùn)行期1至3年中應(yīng)力場的發(fā)展變化規(guī)律。在冬季施工過程中,由于內(nèi)外溫差較大,壩體出現(xiàn)了較大的拉應(yīng)力,特別是在壩體基礎(chǔ)約束區(qū),最大拉應(yīng)力超過2.0MPa,應(yīng)進(jìn)一步采