混凝土性能参数对坝体温度应力影响的敏感性分析

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1、第41卷第6期2015年6月水力发电混凝土性能参数对坝体温度应力影响的敏感性分析刘健，董福品(1．华北电力大学可再生能源学院，北京102206；2．中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州310014)摘要：用有限单元法研究了混凝土线膨胀系数、弹性模量、绝热温升、徐变等主要影响因素对混凝土坝温度应力的影响，并对参数进行了敏感性分析。同时，在混凝土浇筑层厚度和间歇期的共同影响下，探究了坝体温度应力的变化规律，得出了线膨胀系数、弹性模量、绝热温升、徐变度对温度应力的敏感度，得到了温度应力最大值和间歇期的关系式。关键词：混凝土坝；温度应力；不确定因素；敏感度Sensitivit

2、yAnalysisoftheInfluenceofConcreteParametersonThermalStressofDamLIUJian一，DONGFupin’(1．SchoolofRenewableEnergy，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．PowerChinaHuadongEngineeringCorporationLimited，Hangzhou310014，Zhejiang，China)Abstract：Thefiniteelementmethodisusedtostudythesens

3、itivityoftheinfluenceofdifferentfactorsonthermalstressofconcretedam，includingconcretelinearexpansioncoeficient，elasticmodulus，adiabatictemperatureriseandcreeprate．Atthesametime，thechangeruleofthermalstressisexploredunderthecombinedeffectofconcretepouringthicknessandintermittentperiod．Finally，

4、thesensitivityofthermalstressfromlinearexpansioncoeficient，elasticmodulus，adiabatictemperatureriseandcreeprateareobtained，andtherelationbetweenmaximumthermalstressandintermittentperiodisalsogot．KeyWords：concretedam；thermalstress；uncertainfactor；sensitivity中图分类号：TV642文献标识码：A文章编号：0559-9342(2015

5、)06—0077-04大体积混凝土结构中往往会因温度变化而产生OAT、Sobol、GLUE等。目前，参数对温度很大的拉应力，这是导致混凝土坝出现裂缝的主要应力敏感性的分析研究较少，本文选取了线膨胀系原因⋯。混凝土浇筑过程中，有很多不确定因素对数、弹性模量、绝热温升、徐变度这4个参数，对温度应力都会产生影响，研究不确定因素的敏感度温度应力进行了敏感性分析。为实际施工过程中参数的选择提供依据。敏感性分混凝土的施工过程对温度应力也有较大影响，析是指定性、定量地分析一个或多个参数的变化导包括混凝土浇筑层厚度和层间间歇的选取。选择薄致的模型输入对输出的影响，可分为局部敏感性层浇筑有利于改善

6、散热条件，美国大坝多采用分析和全局敏感性分析。局部敏感性分析用来评价0．75m层厚浇筑，我国一些混凝土坝采用1．5～单个参数对模型输出的影响，操作较为容易，但存3m层厚浇筑⋯。浇筑间歇期的选择会影响施工进在“异参同效”现象，有一定的局限性；全局敏感性分析适用于复杂系统的研究与分析，近年来该方收稿日期：2014—12—11法主要用于研究流域水文模型的参数敏感性。常用作者简介：刘健(1989一)，男，江苏无锡人，硕士研究生，研的敏感性分析方法有多元回归法、FAST、LH—究方向为大体积混凝土温度应力与温度控制．度，间歇期长，有利于混凝土散热，但会影响施工，式中，[D]为等效弹性矩阵，

7、[D]=E[Q]～，其一般间歇期选取3、5、7、14d。吴中如对不同厚中E，=；{△s}为温度应变增量，{△s：}度的多层混凝土浇筑块在水化热及天然冷却作用下产生的温度应力的变化规律进行了研究，得到了一{AT}；{"r／}为徐变因子向量。些有意义的结论，但该文章在分析时，层问间歇时1．2敏感性分析理论间为固定值，所得结论略显不足；谢微等采用二敏感性分析是分析系统稳定性的一种方法。维有限元法对温度应力场进行了仿真模拟，计算中在某一基准状态a=(a，，a：，⋯，a)下，系考虑了一个混