北方寒區混凝土重力壩溫度及應力時空分布模擬

王繼飛

（北票市農村飲水工程建設管理站，遼寧北票 122100）

混凝土大壩的溫控防裂技術是一項難度大、技術性強、涉及面廣的工程技術難題，一直是工程技術人員關注的問題［1］。因為混凝土壩溫度應力而產生的裂縫，壩體整體的安全穩定性和耐久性特征會受到嚴重的影響，大壩安全使用壽命大大縮短。重力壩溫度應力分布與防裂的相關研究意義重大，對水庫壩體安全和耐久設計具有重要的數據支撐作用［2］。北方寒區大中型混凝土壩工程面臨著諸如裂縫、變形、滲漏、繞壩滲流等諸多病害，嚴重影響大壩的整體性、抗滲性、耐久性、安全性和外觀，使整個壩體的安全度下降，縮短了大壩使用壽命，因此，對大壩進行系統的安全監測很有必要［3］。目前，水庫壩體安全監測在信息實時自動采集、數據通訊、模擬仿真、預警反饋機制方面還有所局限，尚未形成完整的閉環系統，環節缺失或技術落后，亟待完善和更新［4］。為對大壩智能監測提供數據支撐，以遼寧寒區某中型水庫建設工程為實例，綜合考慮實際初始條件和邊界條件，計入混凝土的熱學、物理力學性能、施工混凝土溫度、溫度保持上下限、建設蓄水過程、外部變化氣溫、靜水壓差、壩體自身重量和溫度、外部荷載等作用，采用當前國內水利工程溫控模擬的三維有限元仿真模型［5-15］，對大壩施工期及運用期的溫度及應力情況進行三維有限元仿真計算。研究成果對于北方寒區大型混凝土重力壩溫控模擬具有推廣和應用價值。……