浅析河床式水电站厂房坝段温控措施研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第42卷2Ol1年第l1期河床式水电站厂房坝段温控措施研究h．m．．Ⅲ∽一～～一～一一一mm龇¨．m∞懈埘：咄㈨．m出～孔俐丽，张建华～一～一一一～一～(江西省水利规划设计院，江西南昌330029)摘要：采用非线性有限元仿真分析方法，模拟水电站厂房坝段的实际工程情况，对厂房坝段施工期及运行期温度场与应力场进行了仿真计算，分析了厂房坝段分块浇筑等措施的效果，结果表明：厂房坝段顺河向分成4个浇筑块可大幅度降低最大温度应力值，通过合理设定不同浇筑块的施工次序，分块浇筑措施可满足厂房坝段温控防裂要

2、求。一一一～一～一一章三一．一～一一～～～眦_三一-蚕关键词：河床式水电站；厂房施工；温度应力；温度控制；混凝土分块浇筑中图分类号：TV315文献标识码：A文章编号：1000—0860(2011)11—0042—04Studyontemperaturecontrolmeasuresforconstructionofpowerhouse—damsectionofhydropowerstationinriverchannel一KONGLili，ZHANGJianhua(JiangxiProvincialWaterConservancyPla

3、nningandDesigningInstitute，Nanchang330029，Jiangxi，China)～～一一一一一m～㈨～混凝土结构温度应力，防止和减少结构裂缝，对结构1引言长期运行安全是极其重要的。大体积混凝土在施]二运行过程中，由于水泥水化水电站厂房结构复杂，下部有大体积混凝土结热的作用，内部温度很快上升，达到最高温度后便开构，上部有框架式钢筋混凝土薄壁结构，施工中采用始下降，这种变化会产生一系列后果。首先，当混凝分块、分缝、跳仓浇筑，温度应力仿真分析异常复土内部温度与外界温度相差悬殊、温度梯度很陡时，杂，温控设计难度较

4、大。目前，国内许多科技工作者就容易在混凝土表面引起巨大拉应力出现开裂现象；对水电站厂房温度应力进行了多方面的研究，但许多厂房仍出现了大量的裂缝，有些甚至发现了对结构安其次，温度下降时，体积随之收缩，当受到底部基岩全有影响的裂缝。引起裂缝的原因非常复杂，有的是或老混凝土约束时，可能产生裂缝。这种裂缝，不仅南于混凝土材料配合比没有很好优化，发热量大引起有碍混凝土的观瞻，而且会改变混凝土的受力条件，严重时会影响到结构的安全运行。对钢筋混凝土结构而言，如出现裂缝，会导致钢筋的锈蚀，缩短结构的收稿日期：201l一08—23使用寿命。因此，控制大体

5、积混凝土结构特别是钢筋作者简介：孔俐丽(1961一)，女，江苏高淳人，教授级高级T程师。WaterRe5ourcesandHrdropowerEngineeringVol42No77学兔兔www.xuetutu.com孔俐丽，等∥河床式水电站厂房坝段温控措施研究表1多年平均气温月份l234567891O11l2全年气温／oC57．5l1．917．922．125．729．528．724．61912．77．817．7表2混凝土及基岩热学参数材料名称导热系数／kJ·(m·h·℃)比热／kJ·(kg·℃)泊松比线膨胀系数／1O～·qC密度／kg

6、·m。混凝土C9025W6F508．3l0．9210．16782400基岩8．60．960．28102650表3徐变拟合参数klk2k31A2Ot1BlB22DO．40．05O．024．5×10-6234×1O00．475．10×10一116×102．32．5×10—5．．混凝土内部最高温度超过允许值，有的是表面养护不歇、混凝土及基础弹模的变化、外界水温及气温的变当，混凝土干缩及内外温差引起表面裂缝，有的是结化、混凝土的自生体积变形及徐变影响等复杂因素，构分缝设计不合理，引起贯穿性裂缝等等。本文以某计算出厂房结构任意时刻的温度场和应力场

7、。通过分水电站厂房坝段混凝土温控为例，为解决厂房坝段混析不同结构措施和温控措施下厂房的计算成果，确定凝土温控防裂问题提供一些思路，供类似工程温控设合理的结构措施和温控措施。计提供参考依据。由于中间7台机组结构尺寸完全相同，计算模型选定厂房5机组整个坝段，由于上部为框架式混2工程概况及基本资料凝土结构，下部为大体积混凝土结构，参考以往计某河床式水电站位于江西省吉安市境内，顺河算经验，计算模型中厂房范围取51．20m高程下大向长度为91．7m，横河向总长度208．8’m，共分为体积混凝土结构部分，坝基范围为：上下游方向取9台机组，中间7台机

8、组横河向间距22．7m，坝底坝高的2．5倍，地基深度取2倍坝高。计算模型见高程6．5m，闸墩顶部高程51．20m。坝址处多年图1。平均气温17．7cI=，极端最高气温40．6℃，极端最低气温一9．1oC，多