新疆某高拱坝温度应力计算与温度控制关键技术研究

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拱坝一般比较单薄，对外界气温和水温的变化比较敏感，坝内温度变化比较大。除了坝顶为自由边界外，接缝灌浆后受基岩约束较强，温度变形受到的外界约束比较大，因此温度应力对拱坝安全的影响非常显著，在严寒地区温度应力会更加突出。新疆某常态混凝土双曲拱坝位于新疆自治区阿勒泰市布尔津县布尔津河干流河段，坝顶高程649 m，建基面高程555 m，最大坝高94 m。多年平均气温为 5 ℃，极端最高气温 39.4 ℃，极端最低气温-41.2 ℃。在本地区修建混凝土拱坝，防裂任务艰巨，温控防裂难点主要体现在以下4方面：（1）基础 3 m 厚的混凝土盖板薄层长间歇很容易产生贯穿性裂缝；（2）冬季寒冷，全年寒潮频繁，且昼夜温差大，控制坝体上、下游表层混凝土的内外温差、防止表面裂缝的难度较大；（3）大坝每年可施工期为4~10月，11月至次年3月停工越冬，越冬水平面防裂及附近新、老混凝土之间的上、下层温差控制也是比较难解决的一个问题；（4）大坝的稳定温度较低，接缝灌浆前需要通水冷却使坝体降至封拱温度，这阶段有可能产生较大温度应力，对坝体防裂不利。
本次仿真计算以拱冠坝段为例，旨在遴选不同月份施工时大坝混凝土的温控措施及温度控制指标，达到大坝混凝土施工期防裂的目的。