微膨脹混凝土對(duì)溫度應(yīng)力補(bǔ)償效應(yīng)的研究.pdf

1、自上個(gè)世紀(jì)70年代在我國(guó)吉林省東北嚴(yán)寒地區(qū)修建的白山電站重力拱壩中發(fā)現(xiàn)氧化鎂有補(bǔ)償收縮效果以來,很多設(shè)計(jì)部門及技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行了深入的研究。研究結(jié)果表明:氧化鎂對(duì)大體積混凝土溫度應(yīng)力有很明顯的改善,進(jìn)而簡(jiǎn)化溫控措施,以達(dá)到降低建設(shè)成本、加快施工速度的目的。現(xiàn)今氧化鎂混凝土已經(jīng)在很多水利水電工程中得到應(yīng)用,并獲得了成功。本文綜述了大體積混凝土氧化鎂筑壩技術(shù)的由來、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、優(yōu)勢(shì)及存在的主要問題;敘述了摻氧化鎂微膨脹混凝土的膨脹特點(diǎn)、

2、基本力學(xué)性能及長(zhǎng)期耐久性能;推導(dǎo)了計(jì)算溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)的全部公式。對(duì)現(xiàn)有計(jì)算氧化鎂混凝土自生體積變形的幾個(gè)典型模型進(jìn)行了深入的研究和分析,闡述了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn),最終選定動(dòng)力學(xué)模型作為計(jì)算氧化鎂混凝土自生體積變形的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,作者根據(jù)熱傳導(dǎo)理論、彈性徐變理論及有限元理論,編制了計(jì)算氧化鎂微膨脹混凝土溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)的程序。用此程序?qū)垶┧娬鞠掠文雺夯炷羾哌M(jìn)行計(jì)算,并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,最大誤差均在5％之內(nèi),由此可以說

3、明編制程序的正確性。運(yùn)用編制的程序?qū)σ荒雺夯炷林亓问┕て诤瓦\(yùn)行期溫度場(chǎng)、徐變應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了全過程的仿真分析。為了說明氧化鎂對(duì)大壩混凝土溫度應(yīng)力的補(bǔ)償效果,將大壩混凝土中摻與不摻氧化鎂進(jìn)行對(duì)比。由計(jì)算結(jié)果可以得出:氧化鎂微膨脹混凝土三年可達(dá)160～180個(gè)微應(yīng)變,一年的膨脹量可達(dá)到最終膨脹量的80%,后期膨脹漸趨穩(wěn)定,完全符合氧化鎂微膨脹混凝土的膨脹特點(diǎn)。計(jì)算結(jié)果還表明摻氧化鎂后,在基礎(chǔ)墊層及強(qiáng)約束區(qū)補(bǔ)償較為明顯,補(bǔ)償應(yīng)力最大可達(dá)1.0