温度荷载是重力坝施工期的主要荷载之一，温度变化对重力坝应力状态的影响十分明显。为防 止裂缝，控制混凝土温差是关键。文中采用有限元软件 ABAQUS对该坝体施工期的温度场和应力场进行仿真分 析。通过对 3种通水冷却措施方案的仿真计算研究和对比，得到了该工程的温控保护最优方案。如何模拟大坝的 实际浇筑过程 ，通过仿真计算研究施工期大坝的温度场，采取合适的温控措施，对坝体的施工和安全监测有着重 要 的意义 。 【关键词】 温控；重力坝；水管冷却 ；仿真分析 【中图分类号】 TU755 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)02—0045—03 温度荷载是重 力坝施 工期 的主要荷 载之 一 ，温 度 变化对 重 力坝 应力 状 态 的影 响 十分 明显 。为 防止 裂 缝 ，控 制混凝土温 差是关键 。如何模 拟大 坝 的实际 浇 筑 过程 ，通过仿真计 算研究施 工期 大坝 的温度 场和 应 力场 ，采取 合适 的温控 措施 ，对坝 体 的施工 和安 全 监 测有着重 要 的意 义。文 中通 过 有 限元 软 件 ABAQUS 结合工程实际对东北地区某混凝土重力坝施工期的 温度场进行仿真计 算 ，通过模 拟不 同通水 冷却 方案 对 坝体温度场进行仿 真分 析 ，给 出该 坝体施 工期 的温 控 措施 建议 。 1 大体 积混凝土温度场计算原理 由于水泥水化 热的作用 ，混凝 土坝在 浇筑 过程 中 坝体内部温度随着 时间 不断变化 ，属 于典 型 的具有 内 部热源的热传导 问题 ，即非稳定 温度场 问题 。根据 热 传导理 论 ，特定 区域 R内的三维非稳定温度场 r(x，Y， z，7-)应 满 足 以下 控 制 方程 (1)及初 始 边 值 条 件 (2) ： ， 、 ， 、 ( + + )+一Or (1) 初 始条件和边界条 件为 ： f=0 F =F1 + ( —Ta)=； F=F2(2) 在边界 厂。上满足第一类边界条件 ，在边界 上 满足第 三类边界条件 。 2 计算模型和 施工条件 文 中采用 三维有 限元法进 行仿真 分 析 ，选取 混凝 土重力 坝挡 水单 坝 段 作为研 究 对象 。模 型 由地基 和 坝体两 部分组成 。分析 中采用 六面体 八节 点单元 ，单 元总数 9936个 ，节 点总 数 12024个。坝 体 按 10层 浇 筑 ，每层 浇筑块划分 3层 网格 ，如 图 1所示。 图1 典型坝段带地基图 温度场 计 算 中，边 界 条 件 为 坝体 两 侧 按 绝 热 处 理 ，上 下游 面与空气 接触 ，为第三 类边界 条件 ；地基 表 面裸露部分与空气接触，其余各面按绝热处理。应力 场计算 边界 条件 为 ：地 基按 地 面完全 固定 处理 ，地基 上下游 面设置 方 向约束 ，左右两侧 面设 置 z方 向约 束 ，其余 为 自由边界 。 本模型坝体部分 高 38．7m，长 34m，宽 16m。坝体 浇筑 总时间为 100d。此 重力坝采用整 层浇筑 ，每层厚 3m或 4．5m，混凝 土浇 筑 温度 为 10％ ，一期 冷却 15d， 冷却水 温 1O℃。 3 温度场结果分析 计算方案如表 1所示 ，典型节点位置见表 2。

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