自生体积变形对小湾高拱坝温度应力影响的敏感性分析

摘要

自生体积变形是评价混凝土抗裂性能的一个重要参数.拱坝的最大温度应力出现在二期冷却结束时,如果此时混凝土自生体积变形处于收缩期,则由二期水管冷却降温产生的收缩变形和自生体积收缩产生的变形会迭加在一起,这可能会使温度徐变拉应力超过混凝土的早期抗拉强度,温度裂缝将会出现.本文在三维瞬态温度场仿真的基础上,进行了混凝土自生体积变形对小湾高拱坝徐变温度应力影响的敏感性分析.对自生体积变形进行假定时,考虑混凝土为早期膨胀型、早期收缩型、延迟膨胀型和延迟收缩型.计算结果表明,早期膨胀型、早期收缩型混凝土只对坝体早期温度应力影响较大,对坝中心徐变温度应力最大值影响不大.延迟膨胀型混凝土的膨胀期越长,坝中心温度应力最大值越小,最终残余温度应力越小,对坝体混凝土的抗裂性有利,延迟收缩型混凝土规律与之正反.混凝土自生体积收缩对坝踵及坝趾的温度徐变应力有明显影响,收缩期越长、收缩量越大,则坝踵及坝趾处的温度徐变应力越大.在不影响材料强度和耐久性的情况下,应适当延长混凝土的膨胀期和自生体积膨胀变形量,以简化温控,降低成本和提高筑坝速度.