设诱导缝的碾压混凝土拱坝温度场及应力场仿真研究

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在大体积混凝土结构中,温度和温度应力对混凝土的安全可靠有重大的影响。尤其是对碾压混凝土来说,温度应力更为突如。由于拱坝材料在施工时的不均匀性,很难判断出哪个断面首先开裂,所以采用诱导缝这种结构缝来控制温度应力及其他原因引起的开裂。而采取合适的诱导缝模拟方法,可以相对真实的表现拱坝在工作时的应力状态,从而可以为大坝安全做出预警。  本文主要研究设有诱导缝的碾压混凝土拱坝温度应力仿真,并对诱导缝单元进行研究和诱导缝的程序编制。对诱导缝单元进行模拟:灌浆前采用接触面单元,灌浆后采用接缝实体单元。对应工程的诱导缝程序编制为:到第一次灌浆前诱导缝采用接触面单元,在诱导缝第一次灌浆结束时刻薄层实体单元被激活,已经灌浆的诱导缝相邻坝段被连结在一起共同受力。在诱导缝第二次灌浆结束时刻接缝单元被激活,已经灌浆的诱导缝相邻坝段被连结在一起共同受力。在第二次灌浆结束后整条诱导缝已经灌浆结束,所以整条诱导缝采用实体单元进行模拟。将选择的这种诱导缝及编制的稳序带入工程案例中进行计算分析。通过对比工程案例,采取通水冷却与不采取通水冷,在高温季节施工与不施工,接触面一接缝实体单元这种复合单元可以敏感的进行热交换,都可以准确的表现其中的差异。对应的温度应力也可以看出这种复合单元的合理性,3种方案,在高温季节浇筑的坝体内部最大温度逐步降低,所对应的温度应力也应该降低,而模拟结果也是如此,并得出在高温季节施工的不可行性,更加体现出这种复合单元的合理性。通过方案的对比也证明了作者编制程序的合理性和可靠性。
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