溢洪道閘室溫度場及溫度應力研究.pdf

1、在大體積混凝土結構中，溫度變化對結構的應力狀態(tài)具有重要的影響。有時溫度應力可能超過其他外荷載所引起的應力，掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計極為重要。由于大體積混凝土的材料特性和工作環(huán)境，溫度應力是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫破壞的主要因素之一，因而分析大體積混凝土的溫度場和溫度應力場十分必要。大體積混凝土結構的溫度場和溫度應力問題一直是水工結構工程應力分析中主要的研究對象。作為水利樞紐的主要建筑物，溢洪道閘室部分溫度場和應力場中還有

2、許多問題有待進一步的研究分析。由于閘室的特殊作用，溢流堰表面及閘墩的混凝土標號都較高，加之體積較大，混凝土在硬化的過程中，由于水化熱的作用，致使閘室混凝土內部溫度較高，加上基巖的強約束作用，可能會產(chǎn)生較大的溫度應力，當其值達到一定程度時，就會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫，甚至會出現(xiàn)深層裂縫和貫穿性裂縫，因此，采取一定的溫控措施，對閘室混凝土進行溫度場和溫度應力的仿真計算，預防和減少裂縫的發(fā)生，是十分必要的。
　　論文根據(jù)熱傳導理論，三維有

3、限元理論，推導了三維溫度場有限元計算公式;根據(jù)熱力學基本理論，三維有限元理論和混凝土徐變理論，推導了三維溫度徐變應力場的有限元計算公式;根據(jù)實際情況擬定了三種溫控方案，在考慮圍巖初始溫度場、混凝土分層澆筑、混凝土水化熱、自生體積變形和徐變的基礎上，編制了相應的溫度場和溫度應力計算程序，充分運用計算分析軟件ANSYS的強大計算功能，模擬實際施工過程，計算得出閘室混凝土施工期和運行期的溫度場與溫度應力，并對其進行分析，研究不同溫控方案對閘室