碾压混凝土拱坝施工仿真分析方法研究

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自碾压混凝土筑坝技术问世以来,以其与常态混凝土相比明显的优势:单位水泥用量少,水化热温升低,施工工艺简单,工期较短等吸引着各国学者和工程师的注意力。众所周知,温度荷载是碾压混凝土拱坝设计的重要荷载。对碾压混凝土高拱坝而言,坝体厚度单簿,受外界温度变化影响敏感,温度变形受基岩及外界约束强,坝内温度变化是影响应力状态的重要因素。拱坝是一种高度的超静定结构,RCC施工的原则要求不设横缝或者尽量减少设横缝、大仓面薄层浇筑、连续上升,尽管碾压混凝土的水化热温升低,其温度应力问题仍然异常突出。从二十世纪八十年代中期开始,国内外对碾压混凝土坝温度应力的研究做了许多工作,对拱坝仿真分析的理论进行了大量研究,仿真技术也取得了相当的进展,并开发了许多相关的软件。但人们对仿真计算结果的可靠性仍然存在一定的疑虑。在仿真分析技术相对比较成熟的同时,有必要对其计算结果进行相关的研究,以更好的利用计算结果及指导其它仿真分析计算。本文以广西下桥碾压混凝土拱坝为依托,用大型通用有限元程序ansys,根据实际工期利用实测气温数据,进行碾压混凝土拱坝三维有限元温度场、应力场的反馈分析,以此来验证由计划工期和估测温度数据计算的仿真分析结果。并对影响仿真分析的结果的因素进行分析研究。本文主要进行了以下研究工作:(1)根据计划工期和实际工期分别利用多年气温资料,利用大型通用有限元程序ansys对下桥碾压混凝土拱坝进行从施工期到运行期的温度场、徐变应力场仿真分析计算。(2)根据计划工期和实际工期利用实际测得每天的气温资料,分别计算下桥碾压混凝土拱坝从施工期到运行期的温度场、徐变应力场。(3)比较前面四种情况计算所得的温度场、应力场结果,分析总结温度场与应力场分布受工期安排及气温影响的规律。(4)提出影响碾压混凝土拱坝仿真计算结果的主要因素,并对碾压混凝土拱坝仿真分析计算方法给予建议。(5)分析混凝土浇筑过程中最高温度和工期安排、大气温度变化及浇筑温度变化的函数关系。
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