小溫差冷卻在碾壓混凝土拱壩中后期冷卻中的應(yīng)用研究.pdf

1、碾壓混凝土壩與常態(tài)混凝土壩相比,具有可快速施工、膠凝材料用料少、建設(shè)周期短、施工方法簡(jiǎn)單、超載能力強(qiáng)、整體性好、安全度高、壩體斷面小、可分層薄層大倉面填筑和可采用大規(guī)模機(jī)械化施工的特點(diǎn),但由于外界氣溫變化、水泥產(chǎn)生的水化熱等因素,導(dǎo)致大壩內(nèi)部出現(xiàn)升溫和降溫,容易出現(xiàn)裂縫,有很大的危害性。為了控制壩體最高溫度和盡早封拱灌漿,對(duì)拱壩實(shí)行水管冷卻就成為經(jīng)常采用的降溫措施之一。
　　實(shí)際施工中允許混凝土初溫與水溫之差為20~25℃,容易引

2、起很大的拉應(yīng)力。小溫差冷卻是混凝土壩中后期冷卻研究的新方向,該冷卻方式主要是將混凝土溫度和通水溫度的差值保持在一個(gè)較小的范圍內(nèi),最多不宜超過8~10℃。冷卻水的水溫被分為多檔,混凝土澆筑后即開始進(jìn)行通水冷卻。原來的初始通水不再有20 d的限制,將中后期通水時(shí)間提前,原有的前中后期通水冷卻的明顯分割被避免。
　　本文對(duì)碾壓混凝土壩溫度應(yīng)力進(jìn)行分析與研究,并重點(diǎn)對(duì)水管冷卻方式進(jìn)行研究。結(jié)合碾壓混凝土溫度及溫度應(yīng)力計(jì)算原理,運(yùn)用基于三維

3、有限元浮動(dòng)網(wǎng)格法的自行開發(fā)研制的溫控仿真程序?qū)δ雺夯炷敛徊扇≈泻笃谕ㄋ鋮s、中后期冷卻采取正常通水冷卻和中后期冷卻采取小溫差冷卻三種方案的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析對(duì)比。在拱壩中后期通水冷卻中選取不同通水冷卻時(shí)間和通水溫度,并設(shè)置不同的方案(即小溫差冷卻)進(jìn)行溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)分析。
　　本文在對(duì)碾壓混凝土拱壩進(jìn)行溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)溫度仿真時(shí),運(yùn)用三維有限元溫控仿真計(jì)算程序,對(duì)Ansys軟件建模后所生成的前處理文件(此文件包含節(jié)點(diǎn),單元,邊