高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土联合筑坝研究

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1、高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土联合筑坝研究(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：水利水电工程系学科：水利工程研究生：徐峥指导教师：胡昱副教授二○一五年五月ResearchontheDammingbyNormalConcretewithHighFlyAshandRollerCompactedConcreteThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinHydraulicEngineering

2、byXuZhengThesisSupervisor:AssociateProfessorHuYuMay,2015摘要摘要向家坝工程高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土联合筑坝的实践，突破了原有筑坝理念。目前向家坝大坝已按期蓄水发电，各项监测数据正常。快速施工是碾压混凝土所具有的突出优点，未来混凝土重力坝在施工阶段采用碾压混凝土和常态混凝土联合筑坝将成为缓解进度压力的有效手段，同时高掺粉煤灰的常态混凝土应用也是今后水电建设发展的方向。因此，需要更好的分析高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土热力学性能，更真实的了解大坝工作性态，并归纳总结联合筑坝关键技术。本文首

3、先利用温度计、无应力计、测缝计等各种监测仪器的长龄期实测数据，分析向家坝的坝区气温以及纵、横缝开度等信息，反演大坝混凝土的线膨胀系数，为之后的模型仿真计算提供条件参数。之后进行了高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土绝热温升与主要力学性能试验研究，用新发明专利技术试验反演绝热温升，对比高掺粉煤灰混凝土与碾压混凝土的绝热温升曲线，可以得到常态混凝土的前期温升快，碾压混凝土后期温升潜力大。以向家坝大坝实施配合比为基础，适当调整配合比参数，进行常态混凝土多种粉煤灰掺量（20%、30%、40%）试验，包括绝热温升、抗压强度、劈拉强度、弹性模量试验，分析得出随着粉煤

4、灰掺量增大，四项热力学性能指标均随之减小。以试验所得绝热温升参数为基础，通过仿真计算，反演高掺粉煤灰常态混凝土与碾压混凝土的绝热温升参数，得到二者的绝热温升曲线。同样可以得到常态混凝土的前期温升快，碾压混凝土后期温升潜力大的结论。考虑施工季节、浇筑温度、分层厚度、温控措施以及蓄水情况，对泄4坝段施工期和运行期的温度场、应力场进行仿真计算。结果表明坝体冷却通水效果良好，温度场、应力场均符合安全要求。最后，以泄4作为典型坝段，调整泄4坝段甲乙块碾压混凝土的力学参数，计算坝段变形和应力的变化，探索常态、碾压两种混凝土变形应力性能的敏感性。关键词：高掺粉煤灰

5、常态混凝土；碾压混凝土；绝热温升；仿真计算IAbstractAbstractThepracticeofdammingbynormalconcretewithhighflyashandRCCinXiangjiabadamhasbrokenthroughtheoriginalconceptofdamming.Atpresent,Xiangjiabadamhasgeneratedpoweronschedule,everymonitoringdataisnormal.RCChasthecharacteristicsofrapidconstruction,th

6、econstructionofconcretegravitydamusedbyRCCandnormalconcretewillbetheeffectivemeanstoalleviatethepressureoftheschedule.Atthesametime,theapplicationofnormalconcretewithhighflyashisalsothedirectionofthehydropowerdevelopmentinthefuture.Therefore,weneedtoanalyzethermalandmechanicalp

7、ropertiesofnormalconcretewithhighflyashandRCC,thensummarizethekeytechnologyofdamming.First,thispaperusesthelongagemeasureddataofthethermometer,zerostress-strainmeterandseammeasurementmetertoanalyzethetemperatureandthelongitudinalandtransversecrackopeninginXiangjiabadamandinvert

8、thelinearexpansioncoefficient.Providingparametersforth