高海拔高寒地区堆石混凝土坝温度应力仿真分析与温度监测

作     者：刘强 赵厚然 姬广祥 徐艳杰 LIU Qiang;ZHAO Houran;JI Guangxiang;XU Yanjie

作者机构：华电金沙江上游水电开发有限公司叶巴滩分公司四川甘孜626700 清华大学水利水电工程系北京100084 

出 版 物：《混凝土》 (Concrete)

年 卷 期：2023年第6期

页      面：26-32,39页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(52039005) 陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室开放基金重点项目(SZ02301) 

主　　题：堆石混凝土坝 高海拔高寒地区 温度与应力仿真分析 有限元法 

摘      要：叶巴滩二道坝是首个水电工程堆石混凝土过水建筑物及高海拔高寒地区大型堆石混凝土坝工程,对堆石混凝土技术在高海拔高寒严酷环境及水电行业的推广应用具有示范引领作用。采用有限元法对叶巴滩堆石混凝土二道坝典型坝段施工期和运行期的温度场、应力场进行全过程仿真分析,并通过现场试验仓温度监测,验证仿真分析的可信性。分析结果表明:堆石混凝土坝“42 m与“21 m坝段宽度方案相比,坝体温度场分布与量值基本相同,应力场分布规律类似,但由于“42 m坝段宽度大,散热条件不利,表面抗冲耐磨混凝土在冬季会出现超过允许拉应力值的区域,存在开裂风险;冬季在坝体表面采取保温养护措施,表面抗冲耐磨混凝土拉应力有较为明显的降低,均在应力允许值范围内。最大坝段宽度采用42 m是合理的,并可取消内部温控措施,只需在冬季时采取相应外部保温措施即可。现场监测的水化温升远小于仿真分析的绝热温升值,说明坝体实际整体应力水平更低,验证了仿真分析的可信性。