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碾压混凝土高拱坝的温控研究与分缝设计

作　者: 李金凤
导　师: 张仲卿
学　校: 广西大学
专　业: 水工结构
关键词: 碾压混凝土拱坝 温度应力 温度控制 分缝设计 温度荷载
分类号: TV642.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 159次
引　用: 3次
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内容摘要


随着碾压混凝土筑坝技术的迅速发展，修建性能良好的高坝和拱坝已经成为当前国内外碾压混凝土筑坝技术的一个重要发展方向。碾压混凝土与常规混凝土在温度特性、材料特性、施工方法等方面有很大的不同，但不少学者仍沿用过去研究柱状浇筑常态混凝土坝温度应力的观点和方法，来研究碾压混凝土的温度应力和温度控制问题，致使国内外一些碾压混凝土结构产生了相当多的裂缝。温度应力是碾压混凝土拱坝裂缝的主要原因，因而温度应力、温度控制、分缝设计和温度荷载等方面的研究对碾压混凝土拱坝的发展尤为重要。 本文结合湖北长阳水电开发公司的招徕河水电枢纽碾压混凝土拱坝，主要进行了以下几方面的研究工作： 1．采用仿真方法来模拟施工过程中坝体温度场与应力场的变化，对招徕河碾压混凝土拱坝进行了从施工期至运行期的温度场、徐变应力场分析。 2．提出若干典型的温控方案，分析比较的结果可为碾压混凝土拱坝的温控方案设计提供理论依据。 3．采用诱导缝等效强度模型，对招徕河碾压混凝土分缝拱坝进行了三维非线性结构计算，从而给出了诱导缝布置的一般原则。 4．采用数学模型分析与反分析相结合的方法，对碾压混凝土拱坝温度荷载进行计算，并比较论证了这种新方法具有简单、准确、针对性强的特点。广西大学硕士学位论文5.以三个不同高度的碾压混凝土拱坝为例分析计算了诱导缝分缝条数与温度应力间的关系，拟合了分缝情况下的温度荷载计算公式。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
主要符号说明  10-11
第一章 绪论  11-18
  1.1 引言  11
  1.2 国内外碾压混凝土拱坝发展概况  11-13
  1.3 温度场、徐变应力场仿真分析研究现状  13-14
  1.4 拱坝接缝数值模拟研究现状  14-16
  1.5 温控问题的认识  16
  1.6 本文的主要工作  16-18
第二章 碾压混凝土拱坝施工过程仿真模型的建立  18-32
  2.1 概述  18
  2.2 温度场计算基本理论  18-23
    2.2.1 热传导原理  19-21
    2.2.2 热传导微分方程求解方法  21-23
  2.3 温度徐变计算基本原理  23-29
    2.3.1 徐变理论  24-25
    2.3.2 混凝土徐变度表达式  25-26
    2.3.3 混凝土徐变应力的有限元隐式解法  26-29
  2.4 仿真分析技术问题的处理  29-32
    2.4.1 仿真分析考虑的因素  29-30
    2.4.2 仿真计算过程中的简化  30-32
第三章 无缝碾压混凝土高拱坝温控效果分析  32-60
  3.1 招徕河碾压混凝土拱坝工程概况  32-37
    3.1.1 工程概况及拱坝体形  32-33
    3.1.2 基本资料和参数  33-37
    3.1.3 计算模型  37
  3.2 温控因素温控效果分析  37-47
    3.2.1 长间歇保温效果分析  37-41
    3.2.2 施工期水管一期冷却效果分析  41-45
    3.2.3 浇筑温度与水化热温升对最高温升的影响  45-47
    3.3.4 本节小结  47
  3.3 招徕河碾压混凝土无缝拱坝温控计算研究  47-60
    3.3.1 温度场计算结果分析  48-52
    3.3.2 应力场计算结果分析  52-58
    3.3.3 本节小结  58-60
第四章 碾压混凝土高拱坝诱导缝的合理布置  60-77
  4.1 问题的提出  60-61
  4.2 诱导缝等效强度模型的建立  61-66
    4.2.1 混凝土的本构关系  61-64
    4.2.2 等效强度模型及求解步骤  64-66
  4.3 诱导缝布置的合理性研究  66-76
    4.3.1 诱导缝合理布置的影响因素  66-67
    4.3.2 诱导缝张开情况定性分析  67-74
    4.3.3 坝体开裂分析  74-76
  4.4 本章小结  76-77
第五章 碾压混凝土拱坝温度荷载的计算  77-88
  5.1 问题的提出  77-78
  5.2 反分析及其在温度荷载反分析中的应用  78-79
  5.3 施工期到运行期整个温度场变化的特点  79-80
  5.4 仿真分析与反分析结合计算温度荷载的方法  80-87
    5.4.1 温度荷载计算步骤  81-82
    5.4.2 运行期最不利特征温度场的确定  82-84
    5.4.3 最佳封拱温度的探讨  84-85
    5.4.4 新方法与规范公式计算方法的成果比较  85-87
  5.5 本章小结  87-88
第六章 分缝与碾压混凝土拱坝温度应力的关系  88-99
  6.1 温度荷载计算公式分类  88-89
  6.2 诱导缝的设置对碾压混凝土拱坝温度应力的影响  89-92
  6.3 带缝碾压混凝土拱坝温度荷载公式拟合  92-94
  6.4 实例验证分析  94-97
  6.5 本章小结  97-99
第七章 总结与展望  99-101
  7.1 论文总结  99-100
  7.2 研究展望  100-101
参考文献  101-106
致谢  106

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 挡水坝 > 混凝土坝 > 拱坝
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