摘要：针对混凝土"应力算不准"的问题,为了提高混凝土材料参数获取的准确性,增强混凝土施工期的温控防裂安全性,通过对室内试验和三维有限元数值模拟方法的耦合,研发了混凝土温度应力仿真模拟与仿真试验同步测试系统,其中包括基于新型开裂全过程仿真试验机的混凝土实际服役环境(温度作用和约束条件)下的变形与温度应力监测模块、基于全过程仿真方法的混凝土应力模拟分析模块,以及混凝土应力仿真模拟和仿真试验耦合分析模块。该系统实现了对混凝土应力仿真模型精度的改进,使其可以考虑温度历程对混凝土材料参数和温度应力的影响。以乌东德水电站工程为例,采用本系统进行了混凝土应力仿真试验和仿真模拟分析,获取了混凝土实际工作状态下的材料参数;考虑早期温升历程影响,混凝土弹性模量较恒温养护的结果增长6.2%,提高了混凝土材料参数评价的准确性。

摘要：针对碾压混凝土坝温控措施相对简单、在温变幅度大等恶劣环境下温控防裂压力大的问题,为了提高碾压混凝土坝施工过程的安全性,提出适合大坝混凝土施工期的温控防裂措施,通过三维有限元建模,对某碾压混凝土拱坝的内部和表面温度应力仿真计算,分析了强约束区混凝土不同浇筑层厚和浇筑季节方案的可行性以及降低表面开裂风险的拆模时机。仿真计算结果表明,提高浇筑层的厚度,会增加混凝土的最高温度;随着浇筑层厚由1.5 m提高至4.5 m,高温季节浇筑混凝土最大应力较低温季节浇筑混凝土分别提高了32.2%、25.8%和26.9%,薄层混凝土的最大应力增幅受浇筑季节的影响较厚层混凝土提高5.3%。相比于夏季浇筑的混凝土,秋季浇筑的混凝土最高温度和最大应力增幅受浇筑层厚的影响更为明显,峰值应力增幅约为4.8%~5.8%。在满足混凝土拆模强度和不通水条件下,早期拆模有利于降低混凝土温降引发的应力,降低开裂风险,对薄层混凝土表面混凝土抗裂更为有利。