设置诱导缝的碾压混凝土拱坝温度应力场仿真

作     者：杨双超 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈尧隆

授予年度：2005年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：碾压混凝土拱坝 温度应力场 诱导缝 

摘      要：在大体积混凝土结构中,温度应力和温度控制具有重要的意义。特别对于碾压混凝土拱坝来说,温度应力问题显得尤为突出。由于拱坝坝体应力状态的复杂性和碾压混凝土材料的不均匀性,坝体在温度应力作用下开裂时,很难确定究竟哪个断面首先开裂,所以选择了设置诱导缝来控制坝体的开裂。在进行碾压混凝土拱坝的温度应力场仿真分析中必须正确考虑诱导缝的影响,才能得到正确的结论。 碾压混凝土拱坝是分层浇筑的,这给大坝三维温度场和徐变应力场全过程仿真计算带来了巨大的计算工作量。为了降低仿真计算的规模,本文采用了“三维有限元浮动网格法,在保证计算精度的前提下大大减小了工作量。 诱导缝只是部分地削弱了横截面,坝体实际上并未完全断开,坝体横截面仍保留了一部分甚至大部分抗拉强度。本文根据诱导缝的这一特点,在已有的研究成果上,提出了诱导缝在碾压混凝土拱坝温度应力场仿真分析中的模拟方法,编制了含诱导缝的碾压混凝土拱坝温度应力场三维有限元仿真计算程序。该程序能够反映在不同位置设置诱导缝对坝体施工期、运行期温度应力场的影响。 本文根据某工程碾压混凝土拱坝施工过程和材料热力学试验参数,计算了设置诱导缝和不设诱导缝两种情况下该拱坝的施工期、运行期温度应力场。经过对比分析,得出了诱导缝对碾压混凝土拱坝施工期、运行期温度应力场的影响结果,符合诱导缝对拱坝坝体温度应力场的影响规律。