泄洪洞混凝土衬砌施工温控技术及防裂研究

admin · 发表于前天 10:39

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我国水能资源丰富，河流水能资源理论蕴藏量6.76亿千瓦，技术可开发容量4.93亿千瓦，经济可开发容量为3.78亿千瓦，居世界首位。受地形和气候条件的控制，我国大多数水电资源都在高山峡谷地区。随着国家水电事业的发展，水利水电工程经常会遇到水工隧洞的设计题目。因此水工隧洞工程在水利水电资源开发中具有重要的地位和意义，有这非常重要的现实意义。对于水工隧洞衬砌混凝土，在施工期由于水泥水化热作用，温度应力影响显著，是产生混凝土裂缝的重要原因之一。温度裂缝，尤其是贯穿性裂缝对结构的危害极大。同时，水工隧洞又属于地下隐蔽工程，一旦出现裂缝，修复处理工作难度大，因而危害极大。国内外对地表大体积混凝土工程的温控研究比较深入，且越来越重视；但对地下工程衬砌混凝土温控研究却比较简浅，重视的程度远远不够，有关此方面的温控要求和规范都比较宽松，工程范例极少。因此，目前国内在地下工程的温控设计方面，缺乏明确的设计规范，亦没有较可靠全面的工程范例可供参考。因而，对水工隧洞衬砌混凝土的温控防裂设计展开一项专门研究至关重要。本文考虑施工过程中衬砌浇筑前的围岩初始温度场、衬砌分段浇筑、混凝土的水化热是时间的函数等因素，充分运用计算分析软件ANSYS的强大计算功能，模拟实际施工过程，直接计算得出隧洞衬砌混凝土施工期的温度变化发展过程;然后根据弹性徐变理论叠加原理，将混凝土温度应力随时间的增量与应力松驰(徐变)分别考虑，求得混凝土各个时段的温度应力；最后计算得出考虑徐变后的最终拉应力。利用此种方法，对燕山水库泄洪洞衬砌混凝土施工期温度与拉应力进行三维仿真分析，并进一步研究了水工隧洞衬砌混凝土温控措施，提出可供水工隧洞设计与施工参考的意见。

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