基于APDL的RCC重力壩溫度控制及優(yōu)化研究.pdf

1、碾壓混凝土(RCC)重力壩施工工藝簡單、造價較低、技術(shù)成熟,國內(nèi)外有無數(shù)的工程均采取了這種壩型。施工過程中溫度變化和徐變產(chǎn)生的應(yīng)力對壩體的影響較大,故對壩體溫度場、應(yīng)力場的分析十分必要。本文使用ANSYS有限元軟件中的參數(shù)化編程(簡稱APDL),針對上存碾壓混凝土(RCC)重力壩工程,對其溫度場、徐變應(yīng)力場進行分析,提出溫度控制措施。根據(jù)提供的勘查設(shè)計等資料,驗證溫控措施的有效性,并得出指導(dǎo)工程實踐的措施。主要研究內(nèi)容如下:
　　

2、(1)介紹RCC重力壩溫控研究思路,以及溫度場、徐變應(yīng)力場的計算原理,研究在仿真分析中如何實現(xiàn)徐變、邊界條件、本構(gòu)關(guān)系等的變化,根據(jù)實際工期安排、材料屬性、邊界條件及荷載等編寫APDL,分析熱應(yīng)力耦合場,并通過生死單元技術(shù)模擬壩體澆筑過程。
　　(2)針對RCC重力壩中高溫期澆筑并埋設(shè)冷卻水管的部分,使用APDL編寫優(yōu)化程序,得出最優(yōu)的通水參數(shù),澆筑薄層在環(huán)境月平均氣溫超過20℃時,進行通水冷卻,參考優(yōu)化通水參數(shù)并結(jié)合實際工程,選

3、用通水流量15 m3/d,水管間距0.75m*1.5m,通水溫差5℃,使得在滿足壩體溫度控制標(biāo)準(zhǔn)下更經(jīng)濟。當(dāng)溫度超過25℃進入汛期,停止?jié)仓?。并提出智能冷卻水管模型,根據(jù)反饋動態(tài)調(diào)節(jié)通水參數(shù),保證大體積混凝土的強度、節(jié)約成本。
　　(3)對壩體溫度場及徐變應(yīng)力場進行仿真分析,結(jié)果表明:無溫控措施下的典型壩段施工期最高溫度達(dá)到41℃,超過工程溫度控制標(biāo)準(zhǔn),故采取高溫長間歇和冷卻水管措施是必要的。采取相應(yīng)溫控措施后的典型溢流壩段溫度場