淮阴三站泵站贯流式流道混凝土温度和应力仿真分析

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发布时间：2021-09-16

资料介绍

淮阴三站泵站贯流式流道混凝
应力仿真分析
陈守开，
(1．华北水利水电学院水利学院，河南
日
．．．．11．．Irm
强晟，郭磊，郭利霞
度和
郑州450011；2．河海大学水利水电学院，江苏南京210098)
摘要：根据淮阴三站泵站工程的流道特点、施工过程、现场环境等实际因素，利用三维非稳定温度
场和应力场有限元仿真计算程序，对泵站主体混凝土结构施工全过程的温度场和应力场进行动态仿真
计算，分析了施工期泵站贯流式流道墩墙混凝土结构裂缝产生的原因，提出相应的防裂措施。
关键词：淮阴三站泵站；贯流式流道；仿真分析；温度；应力
中图分类号：TV315(253) 文献标识码：A 文章编号：1000—0860(2011)叭一0044．04
Simulation and analysis on temperature and stress of concrete for tubul ar flow path of
Hualyin No．3 Pumping Station
CHEN Shoukai ，QIANG Sheng ，GUO Lei ，GUO Lixia
(1．Water Resources Department，North China University of Water Conservancy and Electric Power，Zhengzhou 45001 1，Henan ，
China；2．College of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，Jiangsu，China)
Abstract：Based on the actual construction conditions of Huaiyin No．3 Pumping Station．such as the characteristics of the flow
path，the construction process，the site environment，the dynamic simulation and numerical calculation are made for both the
temperature field and the stress field of the main concrete structures of the pumping station during the whole process of the con—
struction with the 3一D finite element simulation on the unstable temperature field and stress field；in which the causation of the
cracking on the concrete structure of the pier wall of the tubular flow path of the pumping station during the construction is ana—
lyzed，and then the relevant cracking control measures are put forward as wel1．
Keywords：Huaiyin No．3 Pumping Station；tubular flow path；simulation analysis；temperature；stress
淮阴三站泵站工程与淮阴一站并列布置，和淮阴
一
、二站及洪泽站共同组成南水北调东线工程的第三
梯级。工程建成后，具有向北调水、提高灌溉保证
率、改善水环境、提高航运保证率等功能。该泵站采
用灯泡贯流式流道，结构形式复杂，墩墙厚度变化
大。根据以往的工程经验，施工期流道墩墙等结构的
混凝土极易出现裂缝。针对这一问题，笔者利用三
维有限单元法对该泵站主体混凝土结构(底板和墩
墙)进行了施工期温度场和应力场的仿真计算和分
析，在充分考虑混凝土结构形式、材料种类、施工
过程、气温及风速等条件的基础上，按实际混凝土
浇筑施工方案，分析流道墩墙混凝土的温度和应力
状态随时间、空间的变化规律，在此基础上，综合
分析了施工期起关键性作用的流道墩墙混凝土结构
裂缝出现的可能性，判断可能出现的开裂时间，分
析施工期泵站混凝土结构的裂缝成因，并提出相应
的防裂措施。
1 基本原理和方法
1．1 不稳定温度场基本理论和有限元方法
在计算域内任何一点处，不稳定温度场T(