盖下坝水电站施工期温度应力及损伤仿真分析

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1、第38卷第10期2012年10月水力发电益下坝水电玷施工期温度应力及损伤仿真分析徐闭，朱为玄，邓爱民，孙伟伟(河海大学力学与材料学院，江苏南京210098)摘要：结合盖下坝水电站工程实际情况，采用ANSYS软件及其二次开发技术，对该混凝土拱坝施工期的温度场和应力场进行全过程的三维仿真计算，得出施工期最高温度和最大温度应力。同时，利用损伤有限元程序对该大坝进行了损伤仿真计算，得出施工期重要时刻的损伤场。仿真结果表明，在合理的温控措施下，大坝施工期温度应力远小于设计容许值，损伤值也较小，施工期不会出现宏观裂缝。关键词：拱坝；温度场；应力场；损伤场；盖下坝水电站Simu

2、lationonThermalStressandDamageofGaixiabaDamduringConstructionPeriodXuChuang，ZhuWeixuan，DengAimin，SunWeiweifCollegeofMechanicsandMaterials，HohaiUniversity，Naming210098，Jiangsu，China)Abstract：AccordingtotheactualpouringofGaixiabaArchDam．thethree—dimensionalthermalandstressfieldsofdamdur

3、ingwholeconstructionperiodaresimulatedbyusingANSYSanditssecondarydevelopedprograms，andthemaximumtemperatureandthermalstressareobtained．Atthesametime，thedamagestatusofdamisalsosimulatedbyself-developeddamagefiniteelementprogram，andthedamagefieldsofdaminsomekeyconstructionmomentsareachi

4、eved．Thesimulationsshowthatthethermalstressofdamismuchlessthanthedesignallowablevalueandthedamagevalueissmallerafterimplementingreasonabletemperaturecontrolmeasures．andthedamwillnotappearmacrocrackduringconstructionperiod．KeyWords：archdam；temperaturefield；stressfield；damagefield；Gaixi

5、abaHydropowerStation中图分类号：TV315(2719)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2012)10—0047-030引言1计算资料及仿真模型大体积混凝土在施工中容易产生温度裂缝．降1．1计算资料低了混凝土的完整性，影响坝体的安全。如果温度盖下坝水电站位于重庆市云阳县和奉节县境内应力过大，超过相应龄期的允许温度应力．混凝土的长江一级支流长滩河中上游河段，大坝为混凝土就会产生裂缝。拱坝由于自身的体形特点和工作原双曲拱坝，最大坝高160m．坝顶长153．31m．水理，温度变化对结构应力状态具有重要影响．温控库总库容3．54x10m，调节

6、库容2．03xi0m。，电站问题显得尤为突出。采用三维有限元法仿真大坝施装机容量为120MW。大坝共设8条横缝．分成9工期非稳定温度场及温度应力，预测坝体施工期温个坝段，沿中心线弧长横缝的间距一般为16～18m、度场及温度应力的变化规律。对坝体温控防裂提出最大18．92m，不设纵缝，拱坝拱冠断面底宽约15．14合理建议。混凝土损伤理论可以揭示混凝土材料的破坏机收稿日期：2012—06—11理。通过混凝土坝损伤仿真计算，反映其任何时刻基金项目：国家自然科学基金资助项目(10972072，50878077)的损伤状态，对其工作性态、危险程度、剩余寿命作者简介：徐闯(1

7、984一)，男，云南宣威人，硕士研究生，研等的分析以及安全运行有着重要作用。究方向为计算力学与工程仿真．WaterI~werVo1．38No．10豳注：表中t为混凝土龄期11q。坝体混凝土进行通仓浇筑，并分层分块进行，分为若干浇筑层，按照从坝基至坝顶的顺序，分为浇筑块最大底宽23．11m，最大浇筑仓面面积342若干荷载步依次激活每层混凝土。随着坝体单元的In。基础约束区浇筑块分层厚度为1．5m；非约束区逐步激活，相应的温度荷载也同时施加，以此类推，浇筑块分层厚度为3m。坝体孔口部位分层分块厚直到坝顶浇筑层浇筑完成。这样，就可以仿真模拟度根据孔口高度作局部调整。材料

8、热力学参数