整体碾压混凝土拱坝工艺及温度场仿真计算

选用了整体碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝的可行施工工艺，提供了混凝土坝施工期到运行期温度场的仿真计算方法和温度信息处理方法。利用我国某碾压混凝土坝的现场实测结果，对温度计算值及变化进行了验证，结果良好。数值计算用来预测我国拟建的某碾压混凝土拱坝从施工开始到长时间运行的仿真温度变化。仿真计算表明工艺对施工期温度变化影响大，对由施工末期到运行期温降值也影响较大。根据温度场的变化规律选择了碾压混凝土拱坝合理的施工工艺。     

沙牌碾压混凝土拱坝温度场仿真计算

在条件并层、接缝单元、分区异步长等仿真分析理论的基础上,进一步研究了网格自动生成与并层问题、单元形状问题、接力计算问题、合理时间步长问题、边界初始温度赋值问题及提前蓄水时温度边界的处理问题等等;并以沙牌碾压混凝土拱坝施工过程温度场仿真分析工程实例,证明其结论可供设计人员参考。     

石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算

碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础。根据理论分析和数值计算 ,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响。通过对石门子工程(在建 )进行工程实际监测 ,取得了一些高程测点实测温度变化过程 ,并与仿真计算结果相比较。为模拟混凝土中粉煤灰后期放热 ,提出双 e曲线模型 ,使仿真计算结果更符合实际。按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测 ,从而对大坝后期浇筑作指导 ,具有较好的工程应用价值。     

碾压混凝土拱坝蓄水期温度场及温度应力计算

蓄水期是大坝运行的一个特殊阶段，该阶段的温度场和应力场不同于施工期，也不同于正常运行期，计算相对比较复杂.在实际工程中，蓄水阶段是坝体开裂的敏感阶段，且国内有一些碾压混凝土坝就是在蓄水期开裂.本文就碾压混凝土拱坝蓄水期的温度场和应力场分析计算的原理和方法进行了讨论.     

闸底板温度场应力场三维仿真分析

闸底板结构在混凝土硬化期间会产生大量的水化热,使闸室混凝土形成裂缝。用有限元软件为平台,对大体积闸底板模型进行温度场和应力场的三维仿真模拟实验。确定温度场应力场随时间变化的关系,同时对比冷凝管降低水化热的效果。用以指导施工,确保闸室混凝土不产生裂缝。     

碾压混凝土拱坝施工过程仿真分析基本原理

碾压混凝土拱坝在施工过程中,由于施工进程、结构的形状以及作用于结构上的外载的改变,因此必须进行施工工程的仿真分析.文章先介绍了温度场和温度徐变应力场的基本原理,再谈施工过程的仿真模拟需考虑的因素和相关的简化,具有一定的参考价值.     

碾压混凝土坝温度场仿真分析的波函数法

对于薄层碾压、连续施工的混凝土坝 ,根据其温度场控制方程的特点 ,结合碾压混凝土的施工与发热特性 ,提出了适合其温度场仿真分析的波函数法 .计算表明 ,该方法可以使仿真分析的时间步长在整个求解域内与混凝土发热指数脱钩 ,从而大大提高了仿真分析的计算效率     

三峡右岸碾压混凝土围堰施工温度场仿真分析

根据碾压混凝土围堰的施工特点，用瞬态热传导三维有限元分析方法，对三峡右岸碾压混凝土围堰施工期的温度场进行了仿真分析．分析中考虑了混凝土的热学参数及边界条件随龄期变化及分层的实际情况，得到了围堰在整个施工期及运行期温度场的时空分布规律和一些有益的结论，并为控制温度应力提供了重要的依据．     

冷却水管位置对碾压混凝土拱坝温度场的影响

依据碾压混凝土坝的材料特性,考虑混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工、外界气温变化、表面保温及蓄水等因素,采用三维有限元浮动网格法对碾压混凝土拱坝在不同部位布置冷却水管的方案进行了施工期至运行期温度场全过程仿真分析。计算结果证明：冷却水管布置范围从△↓1299m-△↓1327m变为△↓1275m-△↓1293m,冷却水管的布置范围减小,坝中心所出现的最大温度值明显降低,冷却作用显著。     

碾压混凝土拱坝坝体应力的简化计算

碾压混凝土坝受施工条件影响常在混凝土碾压层间出现结合面夹层（缺陷），影响坝体变形及内应力分布。混凝土夹层强度较低，形成结构破坏控制面。为了了解层状体的内应力分布，用位移等效原则把层状体结构转换为横观各向同性体进行位移和应力计算，根据结算的宏观位移场再进一步进行局部夹层应力计算，由此得到精度高，方法简单，工作量大大减少的碾压混凝土（成层）结构的应力简化的计算方法。研究还发现碾压混凝土结构（成层材料）存在边界局部应力集中效应，需另行采取结构改进措施。     

裂缝影响下碾压混凝土拱坝整体安全度评价

以某碾压混凝土双曲拱坝为例,采用薄层单元模拟该坝拱冠梁处径向贯穿性裂缝,建立三维有限元仿真模型并进行非线性分析,研究有无裂缝2种情况下坝体的变位和应力状态,以及超载情况下拱坝-地基系统各部位的屈服情况,综合评价裂缝对该拱坝整体安全度的影响.研究结果表明:各计算工况下,裂缝对坝体应力和位移的整体分布规律影响较小,2种模型下坝体的应力场和位移场基本相同,但有缝时裂缝端部附近会出现较为明显的应力集中现象,应采取加固措施以防止裂缝进一步扩展;超载时,2种模型下拱坝-地基系统各部位的屈服情况基本相同,坝体材料按照线弹性分析时,2种模型超载整体安全度均为6.0左右,按照弹塑性分析时,整体安全度均为4.0左右.该拱坝径向贯穿性裂缝对拱坝-地基系统整体安全度无显著影响.     

考虑昼夜温差的碾压混凝土坝温度场仿真分析

采用碾压混凝土坝温度场和温度应力仿真计算程序RCTS,针对某碾压混凝土重力坝的结构设计和布置特点,严格模拟碾压混凝土实际浇筑过程,对施工期不考虑昼夜温差、考虑不同的昼夜温差、坝体表面保温等情况进行温度仿真计算,并且将仿真计算结果进行了比较分析.结果表明,施工期昼夜温差对碾压混凝土表面,特别是施工期长间歇面温度影响比较大,考虑昼夜温差的计算结果更加符合实际边界条件,不考虑昼夜温差的计算结果是偏于不安全的.     

碾压混凝土重力坝温度场与温度徐变应力仿真分析

结合百色碾压混凝土坝的工程实际情况，采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力进行了仿真计算。计算中考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、坝体分层浇筑过程及自重、水压力对温度应力的影响。仿真结果给出了温度场、温度应力分布及其随时间变化规律，为碾压混凝土重力坝的设计和施工中的温控提供了参考依据。     

高寒地区碾压混凝土坝缺口度汛温度场仿真分析

针对高寒地区库水温度较低、温差较大的实际情况,根据碾压混凝土重力坝设计和施工组织安排,采用三维有限元浮动网格法对坝体缺口度汛的温度场进行仿真计算。计算结果表明:度汛对坝体表面影响较大,对坝体内部影响较小,应采取相应措施对坝体表面加强保护以防止产生大量的裂缝;冬季坝体内外温差较大,容易出现裂缝,需要严格的温度控制措施。     

碾压混凝土拱坝施工期温度荷载的计算方法

温度荷载是碾压混凝土拱坝施工期引起坝体开裂及裂缝扩展的重要原因.文章分别介绍了美国垦务局公式和<规范>公式计算碾压混凝土拱坝温度荷载的方法,并与运用温度场仿真计算与反分析相结合的方法进行对比,得出后面的方法有更大的优越性.     

水闸闸墩施工期温度场和应力场的仿真计算分析

结构的内外温差、基础温差是混凝土结构施工期易开裂的主要原因,为此,结合混凝土温度场、应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对施工期某水闸闸墩进行仿真计算,分析闸墩混凝土施工期温度场、应力场的时空变化规律,得出在温降阶段闸墩门槽处是裂缝容易出现的地方．计算结果表明,表面保温和内部水管降温相结合的温控措施既能减小结构的内外温差又能降低结构的基础温差,具有良好的防裂效果,且模板外面贴保温板的保温方法能使混凝土表面的施工质量得到明显改观,值得应用推广．     

“高碾压混凝土拱坝应力应变全过程仿真计算研究”通过验收

位于四川省的 1 32 m的沙牌水电站是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝 ,其应力应变全过程仿真计算研究由我校土木建筑学院完成 ,现已通过验收 .这项国家“九五”攻关子课题经过科研人员 3a的努力 ,建立了碾压混凝土的损伤破坏本构关系 ,对碾压混凝土的非线性徐变理论进行了研究 ,在此基础上编制了碾压混凝土应力应变全过程非线性有限元仿真分析程序 ,分析了沙牌碾压混凝土拱坝的分缝设置与材料特性对大坝施工期与运行期应力状态的影响 .利用仿真分析成果 ,选择了最优的分缝组合形式 ,得到了坝体及诱导缝在施工期及运行期的开裂部位和开裂时间…     

碾压混凝土坝温度应力仿真计算

基于不稳定温度场的显式有限元解法和徐变应力的初应变法,对碾压混凝土重力坝进行了模拟坝体升程的施工过程和蓄水、放水运行全过程的温度度、应力仿真计算。温度度场计算考虑了逐日气温变化,混凝土的水化热及入仓温度、边界保温条件及库水对坝体温度的影响,也考虑了新老混凝土接触面上初始温度的不连续、浇筑间歇和酒水养生等温度突变情况。     

受电弓三维温度场仿真分析

利用ANSYS参数化编程语言APDL建立受电弓弓头三维有限元分析模型、编制了循环加载及求解程序,模拟列车行车过程中滑板与接触线滑动接触受流.分析了滑板温升的基本规律,研究了各热源对滑板温升的影响,对比了不同材料时滑板的温升情况.     

沙牌碾压混凝土拱坝损伤开裂分析

碾压混凝土拱坝的温度裂缝与一般混凝土坝的温度裂缝有本质区别。为了有效控制坝体开裂,要求分缝设计与应力场仿真分析密切结合。因此 进行了沙牌碾压混凝土拱坝三维非线性应力场的全过程仿真分析,在此基础上对拱坝在不同分缝情况下的损伤开裂行为进行了研究。计算中考虑了温度荷载、自重、静水压力、混凝土徐变和自生体积变形等情况。通过计算分析得出了沙牌碾压混凝土拱坝的开裂规律,为沙牌碾压混凝土拱坝的分缝设计提供了依据。