严寒地区碾压混凝土坝温控仿真与防裂研究

目 录

前言

1概述· 1

1.1 碾压混凝土筑坝技术发展概况 1

1.2 碾压混凝土坝温度裂缝及温控防裂研究现状 4

1.3 严寒地区碾压混凝土坝温控与防裂的特点· 9

1.4 严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面防裂措施 10

2 碾压混凝土坝温度场和温度应力场计算原理· 13

2.1 热传导基本理论· 13

2.2 温控仿真计算采用的单元· 17

2.3 碾压混凝土坝温度场计算的有限单元法· 24

2.4 碾压混凝土坝温度应力计算的有限单元法 28

2.5 碾压混凝土的徐变与温度徐变应力· 31

3 碾压混凝土坝三维有限元温控仿真程序开发· 37

3.1 FORTRAN语言温控仿真程序· 37

3.2 基于ANSYS平台二次开发的温控仿真程序· 50

4 严寒地区碾压混凝土重力坝非溢流坝段温控仿真研究· 60

4.1工程概况 60

4.2 水库水温分析 64

4.3 温控计算模型 65

4.4 无温控措施计算成果及分析 66

4.5 表面保温对温度场与应力场的影响研究· 88

4.6 浇筑温度对温度场与应力场的影响研究· 93

4.7 综合温控措施研究 98

5 严寒地区碾压混凝土重力坝溢流坝段温控仿真研究 107

5.1 溢流坝段温控仿真计算 108

5.2 缺口度汛对溢流坝段温度场与应力场的影响研究· 118

6 严寒地区碾压混凝土重力坝有孔坝段温控仿真研究· 127

6.1 碾压混凝土重力坝有孔坝段浮动网格法· 127

6.2 碾压混凝土重力坝底孔坝段温控仿真计算 129

7 严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面保温效果研究· 143

7.1 表面保温效果计算方法分析 144

7.2 保温效果计算的热—结构耦合壳单元法· 148

7.3 严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面保温效果研究 150

8 升温水管对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力改善研究 160

8.1 埋设升温水管的混凝土温度场计算· 160

8.2 升温水管的热流管法· 164

8.3 升温水管对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力改善研究 170

9 微膨胀混凝土对严寒地区碾压混凝土坝越冬层面应力补偿研究 177

9.1 微膨胀混凝土筑坝技术 177

9.2 微膨胀混凝土自生体积变形特性及力学性能 179

9.3 微膨胀混凝土自生体积变形计算模型及应力计算方法 181

9.4 微膨胀混凝土对严寒地区碾压混凝土坝越冬层面应力补偿研究 185

10 人工短缝对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力释放研究 190

10.1 人工短缝的数值模型 191

10.2 人工短缝对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力释放研究 199

参考文献 2012100433B

本书总结了作者在严寒地区碾压混凝土坝温控防裂方面所做的研究成果，阐述了碾压混凝土坝温度场与应力场仿真计算原理，编制了碾压混凝土坝温控仿真计算程序，分析了严寒地区碾压混凝土重力坝溢流坝段、底孔坝段等的温度场与应力场的特点，提出相应的温控防裂措施。重点研究了严寒地区碾压混凝土坝越冬层面的防裂措施。本书可供从事水利水电工程设计、施工、科研等工程技术人员参考，也可作为高等院校相关专业师生的教学参考书。

内容简介

《严寒地区RCD碾压混凝土坝设计与施工(精装)》以国家颁布的有关《规程》、《规范》为依据，汲取国内外碾压混凝土筑坝的最新技术成果，着重总结近10多年在严寒地区修建碾压混凝土坝的经验和教训，内容包括：枢纽布置、坝体断面设计、坝体混凝土分区标号等。2100433B

碾压混凝土筑坝技术问世以来，在国内外得到广泛应用。碾压混凝土坝是将常态混凝土坝的结构和碾压土石坝的施工技术集于一体，该项新技术具有水泥用量少、工期短、造价低等优点。它是混凝土筑坝技术的一项革新，在技术和经济上具有显著的优越性。但碾压混凝土坝的温度应力是制约简化温控措施、加快施工进度、降低工程造价的主要问题。因此，碾压混凝土坝温度应力仿真计算研究具有重要的工程实用价值。碾压混凝土坝温度应力分析方法一般可分为理论解法、实用算法和数值方法。2100433B

绪论，大体积混凝土温度场和温度应力场计算原理，碾压混凝土水化热温升变化规律，三维有限元浮动网格法，混凝土坝三维有限元温控仿真计算程序，分区浮动网格法在有孔坝段温度应力场计算中的应用，利用MgO混凝土解决重力坝温度应力问题的应用研究，大体积混凝土表面保温计算方法研究，考虑昼夜温差的碾压混凝土坝温度场仿真分析，碾压混凝土拱坝温度应力计算研究和碾压混凝土坝温度场反分析研究等内容。