具有诱导缝的碾压混凝土拱坝温度裂缝发展分析
随着碾压混凝土筑坝技术的快速发展，国内外已建和在建的碾压混凝土拱坝工程越来越多，并且不断向高拱坝发展。由于碾压混凝土施工速度快，发热速度慢，将会在坝体内积聚较高的热量，当温度应力达到一定程度后就会使坝体出现裂缝，从而影响结构的安全与稳定。诱导缝作为一种降低温度应力的有效手段，其是否能及时开裂也成为了制约碾压混凝土高拱坝发展的重要因素。 本文在充分调研的基础上，根据等效强度理论，提出采用薄层径向单元模拟碾压混凝土拱坝结构缝，并成功地将弥散裂缝模型与William-Warnke五参数强度准则相结合，实现了混凝土结构裂缝发展的自动化分析。在考虑坝体的施工过程、热力学性质、边界条件和温控措施等因素的条件下，采用APDL二次开发技术编制完成了碾压混凝土拱坝温度裂缝发展三维有限元仿真计算程序，该程序具有修改简便、通用性强、收敛性好、计算结果准确等特点。 针对某碾压混凝土拱坝工程，在同一分缝条件下，对是否采取温控措施两种不同方案的温度场、温度应力场及其裂缝发展情况进行了计算对比分析。研究发现，在夏季采用水管冷却措施后，坝体高温浇筑区诱导缝首先发生开裂，且其之间的碾压混凝土基本保持完整，从而有效控制了裂缝的发生与发展;与此相反，冬季采用表面保温措施后，坝体温度升高，尤其是溢流表孔常态二级配混凝土区裂缝数量有所增加，而其他部位基本保持不变。因此，采用该计算方法进行碾压混凝土拱坝三维有限元计算分析，尤其是针对诱导缝结构，可以有效预测温度裂缝的位置及发展情况，从而为实际工程的坝体体型设计和温控措施制定提供了有益的参考。
碾压混凝土拱坝;温度裂缝;诱导缝;等效强度;有限元仿真
西安理工大学
硕士
水工结构工程
李守义;司政
2013
中文
TV642.4
79
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）