封拱温度场对青龙RCC拱坝极限承载能力的影响

杨舒涵，漆天奇，王均星，李圆圆，杨 晓

(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072； 2.长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，武汉 430072)

拱坝作为一种具有自调节性和超载能力的高次超静定结构，其坝型广泛应用于坝工建设中。随着筑坝技术的迅速发展，Roller Compacted Concrete(RCC)筑坝方式已成为拱坝建设的主流。温度作用作为拱坝的一项主要荷载，是拱坝应力控制性边界条件之一，一般占拱坝荷载的30%以上[1]。拱坝规范中规定的温度作用是由坝址处的气象、库水温等边界条件求出大坝运行期的最高、最低温度，再减去封拱温度得到。由此可知，封拱温度为拱坝温度作用计算的起始点[2]。封拱温度直接影响温度作用的大小，继而影响拱坝坝体应力的大小和分布，最终影响拱坝极限承载能力的大小。目前，国内外学者关于封拱温度场对坝体应力的影响已做了深入研究[3-6]，认为封拱温度场的变化对坝体应力的影响显著，封拱时截面平均温度和上下游坝面等效线性温差的调整不同，其对坝体拉、压应力的影响也不同。在温降工况下提高封拱时截面平均温度，易使坝面产生拱向拉应力，促使坝体产生裂缝[7]。由此引发封拱温度场对拱坝承载能力影响的研究。目前，此方面的研究尚不多见。

本文在ANSYS有限元软件平台上，结合湖北省青龙RCC拱坝这一工程实例，依据施工过程中提出的四种不同封拱温度场方案，基于Drucker-Prager准则，采用弹塑性有限元方法，计算各方案下青……