严寒地区碾压混凝土坝温控仿真与防裂研究

本书总结了作者在严寒地区碾压混凝土坝温控防裂方面所做的研究成果，阐述了碾压混凝土坝温度场与应力场仿真计算原理，编制了碾压混凝土坝温控仿真计算程序，分析了严寒地区碾压混凝土重力坝溢流坝段、底孔坝段等的温度场与应力场的特点，提出相应的温控防裂措施。重点研究了严寒地区碾压混凝土坝越冬层面的防裂措施。本书可供从事水利水电工程设计、施工、科研等工程技术人员参考，也可作为高等院校相关专业师生的教学参考书。

司政，西安理工大学副教授，长期从事大体积混凝土温度场与徐变应力场仿真、碾压混凝土坝温控防裂以及大坝、水电站厂房、预应力闸墩等水工结构应力等研究，主持和参与科研项目40余项。获教育部自然科学奖二等奖1项，国家能源科技进步三等奖1项，中国水利水电建设股份有限公司科技进步奖一等奖、二等奖各1项，中国电力建设集团有限公司科技进步奖二等奖1项。

前言
1概述1
1.1碾压混凝土筑坝技术发展概况1
1.2碾压混凝土坝温度裂缝及温控防裂研究现状4
1.3严寒地区碾压混凝土坝温控与防裂的特点9
1.4严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面防裂措施10
2碾压混凝土坝温度场和温度应力场计算原理13
2.1热传导基本理论13
2.2温控仿真计算采用的单元17
2.3碾压混凝土坝温度场计算的有限单元法24
2.4碾压混凝土坝温度应力计算的有限单元法28
2.5碾压混凝土的徐变与温度徐变应力31
3碾压混凝土坝三维有限元温控仿真程序开发37
3.1FORTRAN语言温控仿真程序37
3.2基于ANSYS平台二次开发的温控仿真程序50
4严寒地区碾压混凝土重力坝非溢流坝段温控仿真研究60
4.1工程概况60
4.2水库水温分析64
4.3温控计算模型65
4.4无温控措施计算成果及分析66
4.5表面保温对温度场与应力场的影响研究88
4.6浇筑温度对温度场与应力场的影响研究93
4.7综合温控措施研究98
5严寒地区碾压混凝土重力坝溢流坝段温控仿真研究107
5.1溢流坝段温控仿真计算108
5.2缺口度汛对溢流坝段温度场与应力场的影响研究118
6严寒地区碾压混凝土重力坝有孔坝段温控仿真研究127
6.1碾压混凝土重力坝有孔坝段浮动网格法127
6.2碾压混凝土重力坝底孔坝段温控仿真计算129
7严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面保温效果研究143
7.1表面保温效果计算方法分析144
7.2保温效果计算的热—结构耦合壳单元法148
7.3严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面保温效果研究150
8升温水管对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力改善研究160
8.1埋设升温水管的混凝土温度场计算160
8.2升温水管的热流管法164
8.3升温水管对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力改善研究170
9微膨胀混凝土对严寒地区碾压混凝土坝越冬层面应力补偿研究177
9.1微膨胀混凝土筑坝技术177
9.2微膨胀混凝土自生体积变形特性及力学性能179
9.3微膨胀混凝土自生体积变形计算模型及应力计算方法181
9.4微膨胀混凝土对严寒地区碾压混凝土坝越冬层面应力补偿研究185
10人工短缝对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力释放研究190
10.1人工短缝的数值模型191
10.2人工短缝对严寒地区碾压混凝土重力坝越冬层面应力释放研究199
参考文献201