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碾压混凝土拱坝裂缝成因与防裂措施分析
  • 资料大小:310KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2021-10-10
资料介绍

:以某碾压混凝土拱坝为例 ,利用 Abaqus有限元软件 和 Fortran编程 相结合 的方法建 立 了有限 元模 型 ,对拱坝在 不同工况下的温度场和应 力场进行 了模拟计算 ,分析坝体裂缝产生的原 因及防裂措施 。结果表 明:及时通水冷却 可以大 大降低 混凝 土 内部 温度 ,从而在很 大程度上 降低 混凝 土拉应 力,有效控 制裂缝 的产 生;"-3通 水流 量达到一 定值后 ,若再 加 大通水流量 。则不能显著 降低混凝土温度。为避免 混凝 土产 生表 面裂缝 ,应采取降低混凝 土 出机 口及 入仓温度 、对仓 面 进 行保 温及 喷雾、加快混凝土散热等温控措施 。 关 键 词 :碾压混凝土 ;裂缝成 因;通水冷却 ;防裂 ;拱坝 中图分类号 :TV642.4 文献标识码 :A doi:10.3969/j,issn.1000—1379.2012.07.048 Analysison Crack CausesofRCC andM easuresofCrack Control YANG Yuan—fei, ,BAO Teng—fei, ,LV Bei—bei' ,LIJin—you ' ,CHEN Shan—ying't。 (1.CollegeofWaterConservancyandHydropower,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.StateKeyLaboratoryofHydrologyWater ResourcesandHydraulicEngineenng,HohaiUniversity,?Canjing210098,China;3.NationalEngineenngResearchCenterofWater ResourcesEficientUtilizationandEngineeringSafety,HohaiUniversity,Na ng210098,China) Abstract:TakingacertainRCC arch dam asanexample,afiniteelementmodelWaSestablishedbycombiningAbaqusfiniteelementsoftwarewith Fortran programming.Thesimulationcalculationofthetemperaturefieldandthestressfieldunderdifferentworkingconditionswascarriedout.The maincausesofthedam crackswereanalyzed.Theresultshowsthatthewatercoolingintimecanreduceconcreteinternaltemperaturegreatly,and reduceconcretetensilestresstoalargeextentand controlthecrackseffectively. Moreover,whenthe dischargereachesto acertainvalue,thein。 crease ofthedischargecannotsignificantlyreduceconcretetemperature. To avoid theconcrete surfacecracks,thetemperaturecontrolmeasures likeloweringthetemperatureofconcreteinthemouth ofmixerplantandtheplacingtemperature,warehousefaceinsulationand spray,and speed。 inguptheconcreteheatdissipationshouldbetaken. Key words:rollercompacted concrete;crackcauses;watercoolingsystem ;crack control;archdam 与常规混凝土相 比,碾压混凝 土添 加 了大 量 的粉煤灰 ,水 泥用量相对减少 ,因此水泥水化过 程中绝热温 升幅度降低 。但 在实际工程施 工中 ,碾压 混凝 土的层 间间歇 时间较 短 ,施 工速 度快 ,浇筑热量若不能及 时散 失 ,则 会使 混凝土 结构产 生危 害 性裂缝。工程中多通过降低混凝土水化热温升、控制出机口及 浇筑温度、通水冷却 、加强混凝土早期养护等措施…控制有害 裂缝的产生 。目前 ,混凝 土坝 的温度场 和应力场 主要通过 有限 元仿真分析来模拟 ,进而 可计算 出其 裂缝的产生情况 。笔者通 过对铁川桥碾压混凝 土拱 坝在 不 同工况下 的温度 场和应 力场 进行仿真模拟 ,分析了坝 体裂缝 产生 的主要原 因 ,并 根据 工程 实际情况提 出了有效 的防裂措施 。 1 基本理论 内 ,其非稳定温度场 T=r(x,y,。,t)应满足如下热传导方程 : 警=。(磐+雾+)+ ㈩ 式 中:a为导温系数 ,m2/h;Q为单位体积水泥在单位 时间 内放 出 的热量 ;c为}昆凝土比热 ,kJ/(kg·oC)|p为混凝土密度 ,kg/m3。 1.2 应力场求解的基本理论 混凝土的应力状态一般较复杂 ,其应 变增量 多用如下公 式 表示 : △占 =Ae:+△占:+△s +△ :+△ : (2) 式中:△s:为自生体积变形增量;△s:为干缩应变增量;A6 为 温度应变增量 ;As:为徐 变应变增量 ;Ae:为弹性应变增量 。 1.3 冷却水管的模拟 (1)有热源的水管冷却问题 。]。结合热传导方程 (1)及 1.1混凝土温度场基本理论 晏省 学基金资助项(。 I509。1)^ 水泥在水化过程中会放热,混凝土温度场问题为有内热 构霎墓 扬远斐‘。一’’女,陕西西安人'硕士研究生'研究方向为水工结 源、温度随时间 t变化的热传导问题。因此,在混凝土区域 R

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