高拱坝温度应力仿真及温控防裂研究
高拱坝施工技术复杂，浇筑仓位多，施工难度大，施工过程中坝体建筑物结
构施工条件与运用条件都非常复杂，并与工程所在位置的水文地理地质条件有直
接的关系。温度应力在整个拱坝的应力分布中起重要作用，尤其是整体浇筑或长
块浇筑的混凝土坝内的温度应力，是产生裂缝乃至危及坝体安全的主要因素，对
拱坝的影响尤为严重。
正确把握拱坝坝体温度应力的发展过程和分布规律，对制定合适的温控标准、
采取相应的防裂措施以及正确指导混凝土施工有着重要的意义。因此，拱坝坝体
温度及应力场仿真计算就成为一个重要的研究课题。
构皮滩拱坝是目前世界上在建拱坝中居前列的高混凝土拱坝。论文采用
ANSYS软件全过程仿真模拟大坝混凝土具体的施工浇筑、立模拆模、养护、环境
气候变化、人工降温保温措施、施工渡汛过程、横缝灌浆、水库蓄水过程以及混
凝上材料热学力学性质随时间变化等，提出了仿真实现过程:采用三维有限元法
计算分析了大坝从施工到运行期全过程三维温度及应力场，并对其特点及发展规
律作了全面研究;提出了可供工程设计与施工参考的意见。最后，论文通过对已
建高混凝土拱坝温控与裂缝资料的分析，结合混凝土坝裂缝的分类及裂缝形成的
主要原因，论述了温度控制标准，并提出了目前混凝土坝中通常采用的几种控制
温度应力、防止裂缝的技术措施。
二次振动与混凝土强度特性研究
普通混凝上(坍落度)3cm)经过一次振动成型后，山于内部粗集料界而还会存
在着混凝上泌水和离析现象引起的孔隙、气泡及微小裂缝，这些会影响混凝上与粗
集料、钢筋的粘结。目前在土地上使用的施土方法如液压滑模施土法、大体积混凝
上施土法等方法中，可以看出在上层混凝上振动时，卜层混凝上直接或间接地受到
二次振动。二次振动可以改善混凝上内部的结构，;}提高混凝上的强度。
为了采用混凝上二次振动正确的利用方法，木文在对上述现象分析的基础上，
分析了普通混凝上硬化过程中混凝上泌水和离析引起的内分层现象、对混凝上的强
度和混凝上内部结构的影响，提出二次振动的可能性，研究了随着二次振动时期二
次振动混凝上的强度变化特性和利用CTS-45型混凝上超声检测分析仪证明了二次
振动后混凝上的内部密实度变化，;}对影响二次振动效果的水泥.bIII.种、坍落度(低
塑性和流动性混凝上)等影响因素进行了研究，确定了决定二次振动最佳时期的方
法。
结果表明，随着水泥的.b.种和强度等级以及水泥的凝结时间的区别，水泥的.b
种小同，二次振动最佳时期也小一致。低塑性混凝上的二次振动效果小是很好，降
低了混凝上的强度:而流动性混凝上的二次振动效果还是值得的:最佳时期二次振
动混凝上的28大强度增加率比一次振动提高26%以上、流动性混凝上的最佳时期二
次振动混凝上的长期(120大)强度比一次振动提高25%以上，;}目‘最佳时期二次
振动混凝上的内部密实度变化很大。通过对两种小同水泥试验结果来分析，可以看
出混凝上的二次振动最佳时期就是从水泥的泌水现象达到平衡到进入初凝阶段的时
期。木课题研究中还分析了二次振动混凝上强度增加的原因。
木文在研究流动性混凝上二次振动效果的基础上提出了以往研究尚未解决的问
题。
