基于光纤测温系统的温度时空分布模型及应用

针对混凝土坝温度场仿真分析的局限性及采用离散、零星的电阻式温度计实测温度重构温度场时精度较差的问题,探讨了基于分布式光纤测温方法对混凝土坝施工期温度场进行重构。从场理论出发,应用幂级数的处理方法,并结合施工期大体积混凝土热传导理论,将周期项函数、顺河向和垂直向坐标及指数函数进行组合,建立了施工期大坝温度场时空分布模型。结合西南某在建混凝土坝工程的分布式光纤测温资料,回归确定了所建温度场时空分布模型的系数。实例应用表明,基于分布式光纤测温建立的施工期大坝温度场时空分布模型的拟合精度及中短期预测效果较好,真实反映了大坝混凝土的温度状态。

大体积混凝土热膨胀系数反演分析

混凝土的热膨胀系数是大体积混凝土的温度应力仿真计算中的一个重要参数.现结合某建设中的特高拱坝,利用埋设在混凝土内的无应力计测值和相对应的温度值,采用最小二乘法进行混凝土热膨胀系数反演分析.分别选取中期冷却、二期冷却的典型降温过程和一期冷却的典型降温过程中无应力计测值和相应的温度测值进行热膨胀系数反演.分析结果表明,由于该特高拱坝的自生体积变形需要较长时间才能稳定,不宜采用一期冷却的降温过程来反演混凝土的热膨胀系数,而应采用中期冷却、二期冷却的典型降温过程来进行反演.所得参数对大坝混凝土的温度应力仿真计算具有一定参考价值.

低温季节混凝土浇筑仓表面应力应变监测试验及反馈分析

结合西南某建设中的混凝土坝工程,通过在混凝土浇筑仓表面埋设多向应变计组及无应力计,监测低温季节混凝土表面应力应变状态。首先对无应力计实测值建立统计模型反演热膨胀系数从而分离出混凝土自生体积变形,然后根据应变计组实测应变,结合无应力计测值获得实际应力,最后建立有限元模型进行温度场、应力场反馈分析,并统计施工过程中混凝土试件劈拉强度,进行开裂风险判断。分析表明,该混凝土坝浇筑仓低温季节保温效果好,总体开裂风险较小,但需要重视揭开保温被时段以及新浇筑预冷混凝土对下层混凝土冷击产生的开裂风险。

施工期混凝土坝温度混合模型初探

采用三维温度场仿真分析有限元程序确定环境气温与浇筑仓温度之间的函数关系,用两个指数函数累加来考虑水化热温升和通水冷却的影响,然后基于实测温度,联立环境气温分量、水泥水化热及通水冷却分量,采用逐步回归法进行回归分析,建立施工期混凝土坝温度混合模型。实例分析表明,该温度混合模型可用于对混凝土浇筑仓的温度进行预测。

混凝土浇筑仓一期冷却通水措施优选初探

针对混凝土浇筑仓一期冷却是一个与通水水温、通水流量和通水时长等有关的复杂多因素问题,而现有文献报道的多是关于单个因素的敏感性分析。基于西南某混凝土坝施工期的实际施工条件,采用有限元温度场仿真和神经网络技术建立了混凝土浇筑仓一期冷却通水措施优选模型。首先采用均匀设计原理对通水措施进行组合设计,然后在设计通水措施组合下进行温度场仿真计算,从而获得学习样本,进而建立描述混凝土浇筑仓最高温度和最大降温速率与通水措施非线性关系的广义回归神经网络模型,将已确定的浇筑仓最高温度和最大降温速率输入该模型中,即可实现一期冷却通水措施智能优选。算例分析表明,所建立的通水措施智能优选广义回归神经网络模型是可行的。

不同外水压力下输水隧洞结构及配筋计算分析

本文采用SDCAD对输水隧洞衬砌结构在不同外水压力作用下的内力值及配筋进行了计算,结果表明,无压输水隧洞内力及配筋结果由外水压力控制,外水压力越大,结构所受内力就越大,对隧洞的选配钢筋的要求也就越高。

输水工程中暗涵结构有限元计算分析

针对某输水暗涵穿过冲沟、跨越区域性断层带及地下水位较高等问题,采用有限元软件ABAQUS进行设计工况暗涵的应力、变形分析,探究暗涵结构应力变形规律,结果表明:设计工况下,结构拉应力集中在暗涵顶部中间位置,压应力集中在暗涵四周交接位置;暗涵结构竖向变形量大于横向变形,在横向上位移变形呈对称分布。因此设计时应采取一定的工程措施,防止结构破坏。

某水库除险加固中双曲拱坝应力及稳定计算分析

拱坝应力及稳定计算是水库除险加固中判断大坝结构安全最关键的因素,直接关系到大坝结构安全以及大坝能否继续使用。以某双曲拱坝除险加固为例,通过采用北京水规院开发的GADAP25拱坝软件进行不同荷载工况下拱坝应力计算,同时开展大坝右岸重力墩稳定计算以及坝肩岩体稳定性分析。计算结果表明,除拱坝在112.0 m高程个别应力不满足规范外,重力墩以及坝肩岩体稳定性均满足要求,大坝结构安全。同时还发现,GADAP25以及水利计算程序PC1500等软件在应力及稳定分析中,计算简单,易于编程,可以获得较好的设计效果,是一种简单、实用的计算方法。计算成果可为同类型工程提供设计方法和经验借鉴。

基于混凝土浇筑仓表面实测温度分布的太阳辐射热反馈

混凝土建筑物的温度场受太阳辐射热的影响很大,但基于混凝土建筑物现场实测温度进行太阳辐射热反馈较少。结合西南某建设中的混凝土坝工程,实时在线监测高温季节浇筑仓表面受环境气温和太阳辐射热的影响,通过建立浇筑仓表面小尺度温度统计模型,分离出环境温度分量,进而基于环境温度分量反馈了监测期间的太阳辐射热。分析表明,在高温季节,太阳辐射热对混凝土浇筑仓温度影响很大,能使该大坝混凝土浇筑仓周围空气日平均温度增量达到11℃以上,周围空气温度增量峰值达到30℃左右。