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高寒地区碾压混凝土坝温度应力仿真分析

许涛  
【摘要】:大体积混凝土在现代工程建设中,特别是水利水电工程建设中,占有重要的地位。大体积混凝土工程中,温度应力具有很重要的意义。大体积混凝土建筑物的碾压混凝土坝的温度应力与温度控制问题的解决,对提高碾压混凝土坝质量至关重要。随着我国水利水电建设的不断发展,以及碾压混凝土技术的迅猛的发展,越来越多的,越来越高的碾压混凝土坝在实施建造。在高寒地区碾压混凝土坝施工期及运行期的温度场及温度应力场有其自身的特点和规律,只有了解这些特点和规律才能制定出科学的温控措施才能保证大坝的质量和安全。碾压混凝土坝由于采用通仓连续浇筑方式,坝体内部散热较慢,温升高,在高寒地区的气候条件下,冬季气温低,寒流频繁,易引起较大的温度应力。容易造成温度裂缝。碾压混凝土坝温度应力是导致坝体裂缝的主要因素,其他荷载所引起的应力与温度应力相比相对较小,温度应力起控制作用。本文通过对高寒地区某碾压混凝土坝温度仿真计算分析,对在高寒地区修建的碾压混凝土坝温度控制设计提供一定依据。 本论文从热传导原理出发,推导出温度场和温度应力的有限单元法理论公式。编制了碾压混凝土坝温度场、温度应力的仿真计算程序。采用国际大型通用有限元软件ANSYS建模与自主开发主体计算程序相结合的办法来实现高寒地区碾压混凝土坝底孔温度应力的仿真计算。本文通过对高寒地区某碾压混凝土坝施工期和运行期温度场进行了全过程仿真分析。及通过对某一高寒地区某碾压混凝土坝在一定温度条件下底孔的温度应力分析,得出该条件下的温度应力对碾压混凝土坝坝体的影响,总结出一些有价值的规律与结论,从而为高寒地区碾压混凝土坝的温度控制标准提供了一定的理论依据。


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