具有誘導(dǎo)縫的碾壓混凝土拱壩溫度裂縫發(fā)展分析.pdf

1、隨著碾壓混凝土筑壩技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外已建和在建的碾壓混凝土拱壩工程越來越多，并且不斷向高拱壩發(fā)展。由于碾壓混凝土施工速度快，發(fā)熱速度慢，將會在壩體內(nèi)積聚較高的熱量，當(dāng)溫度應(yīng)力達(dá)到一定程度后就會使壩體出現(xiàn)裂縫，從而影響結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。誘導(dǎo)縫作為一種降低溫度應(yīng)力的有效手段，其是否能及時開裂也成為了制約碾壓混凝土高拱壩發(fā)展的重要因素。
　　本文在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)等效強度理論，提出采用薄層徑向單元模擬碾壓混凝土拱壩結(jié)構(gòu)縫，并成

2、功地將彌散裂縫模型與William-Warnke五參數(shù)強度準(zhǔn)則相結(jié)合，實現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)展的自動化分析。在考慮壩體的施工過程、熱力學(xué)性質(zhì)、邊界條件和溫控措施等因素的條件下，采用APDL二次開發(fā)技術(shù)編制完成了碾壓混凝土拱壩溫度裂縫發(fā)展三維有限元仿真計算程序，該程序具有修改簡便、通用性強、收斂性好、計算結(jié)果準(zhǔn)確等特點。
　　針對某碾壓混凝土拱壩工程，在同一分縫條件下，對是否采取溫控措施兩種不同方案的溫度場、溫度應(yīng)力場及其裂縫發(fā)展情

3、況進(jìn)行了計算對比分析。研究發(fā)現(xiàn)，在夏季采用水管冷卻措施后，壩體高溫澆筑區(qū)誘導(dǎo)縫首先發(fā)生開裂，且其之間的碾壓混凝土基本保持完整，從而有效控制了裂縫的發(fā)生與發(fā)展;與此相反，冬季采用表面保溫措施后，壩體溫度升高，尤其是溢流表孔常態(tài)二級配混凝土區(qū)裂縫數(shù)量有所增加，而其他部位基本保持不變。因此，采用該計算方法進(jìn)行碾壓混凝土拱壩三維有限元計算分析，尤其是針對誘導(dǎo)縫結(jié)構(gòu)，可以有效預(yù)測溫度裂縫的位置及發(fā)展情況，從而為實際工程的壩體體型設(shè)計和溫控措施制定