论文部分内容阅读
高拱坝最优封拱温度场及其温控仿真问题的研究一直是坝工界研究的重要课题,温度荷载作为拱坝的一项主要荷载,对拱坝的应力、稳定及变形有较大的影响,但温度荷载与水荷载等其它客观条件决定的主要荷载不同,其大小由主、客观条件共同确定的,也就是温度荷载的大小可以通过人为确定的封拱温度场来改变,因此我们有必要对拱坝的最优封拱温度场进行研究,刘德富教授在其博士论文中对拱坝最优封拱温度的求解已经有了比较系统的研究,本文通过对拱坝具体施工及提前蓄水的要求对其做了些改进,主要考虑了边浇筑边封拱时的最优封拱温度场。在高拱坝温控仿真分析我们碰到了许多(如:库水水温的准确模拟,大坝横缝的准确模拟以及温控措施在程序中的准确模拟等)问题亟待我们解决。本文通过对大体积混凝土温控仿真原理的学习,对高拱坝仿真分析中一些关键问题进行了系统研究。同时对高拱坝最优封拱温度场的实现做了仿真研究,并使用温控措施(如:冷却水管,冷却骨料等)实现了小湾高拱坝的最优封拱温度场,该仿真过程还考虑了具体的施工过程和蓄水过程。提出了一套符合实际的冷却水管模拟方法,该方法打破了传统负热源的分析方法,使仿真程序能更好模拟冷却水管的冷却效果。通过阅读大量文献,总结出了一套比较理想的横缝模拟方法。在仿真程序中引用了一套快速的仿真迭代方法(PCG迭代法),传统的仿真迭代方法迭代速度特别慢,一般计算一个上万单元的坝体需要用很长时间,而使用该迭代方法后可以大大减少计算时间。提出了一套单元自动生成方法,该方法可以自动改变单元边界条件,并能准确模拟蓄水过程和水温及水压对坝体的影响等。本文研究的主要内容包括:
(1)对大体积混凝土仿真分析进行了研究,并在学校老师的帮助下编制了仿真计算程序。
(2)对高拱坝温控仿真分析种几个关键问题进行研究(3)对高拱坝封拱温度场优化进行研究。
(4)对小湾拱坝进行了封拱温度场优化及仿真综合研究。