景洪碾压混凝土坝温度应力仿真与高温季节的温度控制研究.pdf

景洪碾压混凝土坝温度应力仿真 与高温季节的温度控制研究 张国新 杨 萍 戴益华 龚永生 张陶安等 (中国水利水电科学研究院结构材料所 景洪水电工程建设管理局) [摘要]景洪碾压混凝土工程地处亚热带，气温高、高温季节时间长、纬度低、 辐射热高、昼夜温差大等，对温控及表面防裂都非常不利，本文通过对该工程的 温度应力仿真分析与高温季节的温控研究，保证工程施工进度及质量要求。 1 概 述 景洪水电站位于中国云南西双版纳傣族自治州景洪市北郊5kin处，坝址处于澜沧江下 游河段，上游有糯扎渡、大朝山、漫湾及小湾等梯级水电站，下游与老挝、缅甸接壤，与 泰国邻近，是目前我国最南端的水电站。 大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高为108m，混凝土方量360多万m3，其中常态混凝 土约占2／3，碾压混凝土约占1／3。枢纽布置自右岸至左岸分别为右岸挡水坝段、溢流坝段、 右岸冲砂底孔坝段、厂房坝段、左岸冲砂底孔坝段。 坝址气候属亚热带气候，多年平均气温22℃，其中3--5月份，由于太阳辐射热强、气 温最高，最高气温达40。C，11～2月份为相对低温季节，其余8个月均为高温季节，6～10 月进入雨季后，太阳辐射热有所减弱，气温较3～5月份低，但月平均最高温度仍高达30℃ 以上，由于高温季节长，大坝需要全年施工。 景洪工程具有工期紧、高温施工时间最长、施工温度最高，再考虑到材料等因素，是 目前温控难度最大的工程之一。 2景洪大坝温控的特点 2．I气象水文特点 景洪坝址为亚热带，气温高，高温季节时间长、纬度低、辐射热高(下午1：00～4：00 辐射温度最大可达26℃)，是坝址气象的主要特点(见表1)。 高温季节的月平均气温并不高，5--一6月份月平均温度为25．725．8℃，年温差不大， 最高月平均气温的6月份与最低月平均气温的1月份相差仅9．80。C，这在国内工程中是年 月温差较小的。但高温持续的时间长，3～10月份的月平均温度在21℃以上。同时日温差 大，表中各月最高温度多年平均在4月份为38．O。C，最低温度为7．3oC，最大温差为 25．9℃，2004年实测最大日温差26℃。我们知道，多年最高最低温度平均是由每天实测最 544 高最低温度求出的平均值，再进行多年平均求出，因此，最高最低平均的温差值代表了当 地的昼夜温差。昼夜温差大对表面防裂是不利的。 表1 景洪站气温、辐射热统计表 ＼月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 项目＼ 多年平均 16．O 18．0 21．1 24．3 25．7 25．8 25．4 25．1 24．5 22．6 19．4 16．2 22．O 气 多年最高平均 28．4 32．3 35．7 38．0 37．6 34．7 33．8 33．8 33．4 32．3 30．1 27．1 38．0 温 多年最低平均 7．3 7．6 9．8 13．7 17．8 20．3 20．9 20．7 19．2 15．9 12．0 8．7 7．3 (℃’ 绝对最高 30．6 34．2 37．5 41．1 41．0 39．O 35．7 35．8 34．9 39．3 39．1 28．9 41．1 绝对最低 2．7 4．3 5．9 9．8 15．3 16．4 18．9 19．2 15．8 12．0 7．2 3．7 2．7 多年平均太阳总辐 38．7345．9356．4857．9057．2847．6946．1847．2347．4841．5732．6632．66 553．08 射热(kJ／cm2) 遇雨降温幅度大是景洪大坝温控的另一个重要不利因素。由于大坝地处我国南方，没 有北方地区的所谓的寒潮。但是，当地有“遇雨变成冬”的谚语，高温季节一旦下雨温度 骤降20。C是常见的事，遇雨大幅度降温的原因是雨水温度低。我们知道，大气温度变化影 响混凝土温度变化，混凝土温度的变化会有一定滞后