水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施

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1、水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施　　摘要：针对厂房混凝土结构施工期易开裂的问题，采用三维非稳定温度场及应力场的有限元计算方法，对某水电站厂房下部大体积混凝土结构的施工全过程进行数值模拟，揭示其温度场及应力场的发展过程和分布规律，并根据计算结果提出切实可行的温控防裂措施。经分析发现，在低温入仓的基础上，采取表面保温和内部导热降温相结合的温控防裂措施，可有效降低混凝土早期的内外温差和后期的温降幅度，从而提高厂房混凝土的抗裂安全性。　　关键词：水电站厂房;大体积混凝土;有限元;温度应力;温控防裂

2、　　中图分类号：TU755文献标志码：A文章编号：　　1672-1683（2015）02-0362-04　　Analysisofthermalstressesandcrackcontrolmeasuresinmassconcreteofhydropowerstationpowerhouse　　DINGBing-yong1，YANGZhong-liang1，TANGYu-lian2，CHENShou-kai3，ANXiao-wei3　　（1.HuadongEngineeringCorporation，H

3、angzhou310014，China;　　2.ZhejiangWaterConservancyandHydroelectricpowerConsultingCenter，Hangzhou310020，China;　　3.SchoolofWaterResources，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450045，China）　　Abstract：Theconcretestructureofhydropowers

4、tationpowerhousecaneasilycrackduringtheconstructionperiod.Inthispaper，three-dimensionalfiniteelementmethodwithunsteadytemperatureandstressfieldwasusedtosimulatethewholeconstructionprocessoftheunderpartconcretestructureofahydropowerstationpowerhouse.Thed

5、evelopmentprocessanddistributionregularityofthetemperaturefieldandstressfieldwereobtained，andthefeasibletemperaturecontrolandcrackpreventionmethodswereproposedaccordingtothecomputationresults.Theanalysisshowedthatonthebasisoflowtemperaturebeforeconcrete

6、pouring，temperaturecontrolandcrackpreventionmeasureswithsurfaceheatpreservationandinternalheatconductioncaneffectivelydecreasethetemperaturedifferencebetweentheinternalandexternalearly-ageconcrete，andalsodecreasethetemperatureamplitudeoflater-ageconcret

7、e，whichcanimprovethesafetyagainstcrackingofthepowerhouseconcrete.　　Keywords：hydropowerstationpowerhouse;massconcrete;finiteelementmethod;thermalstresses;temperaturecontrolandcrackprevention　　水电站厂房下部是一个形状复杂、体积庞大的大跨度厚壁空腔混凝土结构，受其自身和周围介质温度、湿度变化的影响，以及基岩的约束作用

8、，往往在不同部位产生较大的温度应力，进而导致混凝土产生裂缝。如不有效控制混凝土裂缝的产生，将破坏厂房下部结构的整体性，缩短其使用寿命，甚至改变其结构的受力状态，影响建筑物安全。　　本文采用混凝土非稳定温度场及应力场的有限元计算方法，依据混凝土材料热力学性能试验的研究成果，对某水电站厂房下部混凝土结构施工期的温度场及应力场进行仿真计算分析，并基于分析成果提出切实可行的温控防裂措施，进而有效控制混凝土温度裂缝的产生，为水电站厂房下部结构混凝土的温控设计和施工