：采用三维有限元法模拟某碾压混凝土拱坝的施工过程 ，进行 了温控仿真计算，分析了该工程温度场和应力场的 分布规律 ，提出了温控推荐方案。结果表明：采取初期、中期和后期冷却措施后，大坝的最高温度满足碾压混凝土坝设计 规范要求，同时也满足封拱灌浆要求，最大温度应力小于混凝土的允许拉应力。 关 键 词：三维有限元法；施工过程；仿真计算；封拱灌浆；碾压混凝土拱坝 中图分类号 ：TV642．4 文献标 志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1000-1379．2014．01．033 Simulation andStudyon RollerCompacted ConcreteArchDam TemperatureFieldand StressField XUEYuan—qi，ZHANG Xiao—fei，BAIJi—zhong (1．ShanxiWaterConservancyTechnicalInstitute，Yuneheng044004，China； 2．FacultyofWaterResourcesandHydrauliePower，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’all710048，China) Abstract：Itsimulated aRCC arch dam construction process，conductedtemperaturecontrolsimulation，analyzed thedistributionruleofthetern— peraturefieldandstressfieldandputforwardtherecommendedschemeoftemperaturebyusingthree·dimensional finiteelementmethod．There— suhsindicatethataftertheinitial，intermediateandlatephasesofcoolingmeasures，themaximum temperatureofthedam meetstheRCC dam de· signspecificationrequirements，butalsomeettheclosuregroutingrequirements；themaximum temperaturestressislessthantheallowabletensile stressofthe concrete． Key words：three—dimensional finiteelementmeth od；constructionprocess；simulation calculation；closingarch forgrouting；RCC arch dam 碾压混凝土拱坝 具有 施工 速度快 、建设 周期 短 、施工方 法 简便、整体性好、超载能力强、安全度高、坝体断面小、可分层碾 压填筑和大规模机械化施工的特点 ，突破了传统拱坝分块柱状 浇筑的限制，可采用干硬性、高掺粉煤灰、低水泥用量的混凝土 进行薄层大仓面连续浇筑 ，具有节约水泥、温控措施简单 、工期 短 、工程造价低的优点。这一坝型在我国西部能源开发与利用 方 面也具有 重要 的应 用前 景 。 拱坝是空间整体结构，坝体轻韧，弹性较好 ，坝身不设永久 伸缩缝 ，温度应力和基岩变形对坝体应力的影响较为显著 J。 温度荷载是拱坝的一项主要荷载，温度变形受到的边界约束比 较大，因此在拱坝内可能出现较大的温度应力。当温度拉应力 超过混凝土的允许抗拉强度时，就可能导致裂缝的出现，因此对 碾压混凝土拱坝进行温控仿真计算研究具有重要意义 J。 笔者采用三维有限元法对西南地区某碾压混凝土拱坝温 度场和温度应力进行了全过程仿真计算，提出了满足设计要求 的温控设计方案。 1 工程概况 某工程拦河大坝采用碾压混凝土拱坝，坝顶高程 1043ITI， 坝顶宽 5．0in，坝顶弧长 187in，最大坝高 60m，建基高程 983 · 100 · In。大坝两端为非溢流坝段，左岸非溢流坝长 71m，右岸非溢 流坝长 76m。大坝河床段为溢流坝段 ，设有 自由溢流式溢洪 道，其溢流宽度为40．Om，堰顶高程 1035．00。溢流坝顶设4跨 2In宽 的交通桥。坝下游设置混凝土护坦 ，护坦长 30m、宽 42．0m、厚 2．0m。水库正 常蓄水位 1035m，设计 洪水位 1039．48In，校核洪水位 1041．34m。该工程为中型工程 ，大坝 为三级建筑物。 2 计算原理与方法 在计算域R内任一点，非稳定温度场 T(x，Y，z，r)需满足热 传导方程 。J：OT 褰+02__r+害)+， 式中： 为导温系数；为混凝土的绝热温升 ；为龄期。 混凝土在复杂应力状态下的应变增量包括弹性应变增量、 徐变应变增量、温度应变增量、干缩应变增量和 自生体积变形

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