人工短缝对严寒地区碾压混凝土坝越冬层面应力的释放效果

严寒地区碾压混凝土坝越冬层面上、下游侧易出现水平裂缝。在越冬层面上、下游侧设置人工短缝,采用接触单元模拟人工短缝,考虑人工短缝切向接触摩擦力,并以扩展拉格朗日乘子法作为人工短缝的法向接触协调条件,采用三维有限元仿真计算程序对人工短缝的应力释放效果进行计算分析。计算结果表明,设置人工短缝对越冬层面坝轴线方向和顺水流方向温度应力影响较小,但越冬层面上、下游侧铅直向温度应力最大值大幅降低,应力释放效果显著;越冬层面中部铅直向温度应力虽有所增大,但仍未超过碾压混凝土的抗拉强度。在严寒地区碾压混凝土坝越冬层面上、下游侧设置人工短缝,配合缝内的止水及缝末端的槽钢,保证人工短缝的稳定性,能有效避免越冬层面附近上、下游侧出现无序的裂缝。

严寒地区碾压混凝土坝越冬层面温控防裂研究

进行严寒地区碾压混凝土坝越冬层面温控防裂研究,为越冬层面温控防裂设计提供理论依据。针对严寒地区某碾压混凝土重力坝,考虑碾压混凝土热力学参数随龄期的变化、碾压混凝土浇筑进度对温度应力的影响,对碾压混凝土重力坝施工期和运行期全过程进行三维有限元仿真计算分析,着重分析越冬层面应力分布特征。结果表明:约束区和非约束区的越冬层面温度应力分布特征相似,但约束区越冬层面温度应力较大;未采取温控措施时,越冬层面上、下游侧铅直方向温度应力较大,致使越冬层面上、下游侧易出现水平裂缝;越冬层面中部顺水流方向温度应力也较大,因此中部易出现沿坝轴线方向裂缝。提出了采取表面保温、升温水管、微膨胀混凝土、设置水平人工短缝四种措施改善越冬层面的温度应力。采用表面保温和微膨胀混凝土可有效减小越冬层面上、下游侧和中部各个方向的温度应力;采用升温水管和设置水平人工短缝可有效减小越冬层面上、下游侧铅直方向应力。

严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面混凝土防裂措施

随着混凝土技术的不断进步,碾压混凝土重力坝以其施工速度快、工程造价低、易于大型机械设备作业等优势逐渐发展起来,并得到了广泛的应用。但是碾压混凝土重力坝的弊端也日渐凸显,尤其在严寒地区许多坝体越冬层面出现大规模裂缝,甚至出现漏水现象,裂缝的存在大大地降低了水坝的抗渗性、安全性、完全性以及使用寿命。研究表明,温度应力是碾压混凝土重力坝越冬层面产生裂缝的主要原因,由于受严寒地区恶劣的气候条件和越冬期间停工的影响,越冬层面容易形成较大的上下层温差和内外温差,从而在越冬停浇层面和上下游表面附近产生较大的拉应力,更增加了碾压混凝土重力坝温度控制和防裂难度。同时,坝体材料、施工技术和坝体结构设计都是裂缝产生的关键原因。针对碾压混凝土重力坝发展现状和成因进行分析,并提出预防裂缝的相关措施。

浅谈严寒地区碾压混凝土坝越冬层面温控防裂策略

随着我国社会经济的快速发展,全国各地纷纷开始碾压混凝土坝的建设,不仅具有施工速度快,造价低的优点,而且还能够确保整个坝体的质量。但是由于混凝土自身受到温度的影响非常明显,尤其是在严寒地区,如果没有针对混凝土坝越冬层面进行有效控制,则非常容易产生裂缝等情况,影响混凝土坝的整体施工质量。由于分布的特征相似,但约束其自身越冬层面的温度应力非常大,如果不能够及时采取有效的温控措施,很容易造成越冬层面上下游产生水平裂缝,当越冬层的中部顺水流方向,温度应力不断增大时,在中部也会沿着大的轴线方向出现裂缝,所以必须要加强对越冬层面,进行有效控制,通过利用表面保温升温或者微膨胀混凝土等方式,来有效的改善碾压混凝土坝越冬层面的温度控制应力。

北疆某碾压混凝土坝低温季节施工及混凝土越冬保护

本文论述了环境温度对混凝土性能的影响,重点论述了低温季节混凝土施工和混凝土越冬保护以及越冬层面的处理措施。

碾压式导电混凝土电热试验与供电模式分析

我国的建坝重心不断向高寒地区转移,工程经验表明,低温作用下碾压混凝土坝越冬层面所在高程附近易发生温度开裂,给该类坝型温控防裂提出了更高的要求。传统的外置保温措施在大仓面上的铺设和拆除必然会提高施工成本,同时降低施工效率。针对上述问题,制备了一种能够适用于碾压工艺的导电混凝土材料(ERCC),测试了大尺寸碾压试件ERCC层的电热温升性能,基于测试数据反演了ERCC的导热系数和比热容;根据热流量平衡关系推导了坝体内外温差与抵御寒潮所需通电电压的U-ΔT定量模型,利用电-热-结构耦合的方法模拟了气温骤降作用下越冬层面温度场和应力场演变过程,以典型测点温度平稳度为目标优化每日供电方式,通过优化结果验证了所推导模型的可靠性;通过对比气温骤降条件下“薄层表面保温+ERCC通电加热”与“常规保温材料”两组共9个温控方案的温度、应力以及经济成本,发现所提出的供电模式在改善温度和应力分布方面具有优良的效果,可为解决坝体越冬层面温控问题提供新的思路。

严寒地区碾压混凝土坝温度场和温度应力仿真分析

为了大坝的安全施工,利用大型有限元软件ANSYS对位于新疆某水电站碾压混凝土重力坝段进行了有限元仿真计算,获得了该坝段混凝土结构温度场和温度应力场的分布及其随时间的变化规律。结果表明:严寒地区坝体越冬层面对大坝建成后裂缝产生有较大影响,在施工期和运行期应采取保温措施。