亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        白鶴灘泄洪洞大跨度頂拱襯砌混凝土拆模時間分析

        2020-08-29 06:07:20康建榮
        四川水利 2020年4期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        康建榮,劉 凡,陳 敏

        (中國水利水電第五工程局有限公司,成都,610066)

        1 工程特性

        金沙江白鶴灘水電站在左岸單側(cè)并行布置3條泄洪洞。本工程泄洪洞樞紐具有如下特點:①洞身長:單條泄洪洞最長2.4km,3條泄洪洞總長6.7km;②泄洪流速高:白鶴灘泄洪洞按全洞無壓設(shè)計,設(shè)計泄洪流速最高近50m/s;③洞身斷面大:斷面型式為城門洞型,襯砌后過流斷面尺寸寬×高為15m×18m,屬于大跨度隧洞;④泄洪流量大:單條隧洞泄洪流量達(dá)4200m3/s。

        2 研究目的

        為了減少邊界約束,防止高流速泄洪洞襯砌混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的產(chǎn)生,白鶴灘泄洪洞襯砌混凝土的施工采用了先邊墻、再頂拱、后底板的施工順序,襯砌分段長度按照12m進(jìn)行控制。對于邊墻和頂拱均采用整體自行式鋼模臺車作為模板,按照設(shè)計和規(guī)范對于大跨度頂拱要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%方可進(jìn)行模板拆除,且不得少于36h。如果按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行會造成頂拱澆筑月強(qiáng)度極低,施工進(jìn)度難以保證。水利水電工程模板施工規(guī)范DL/T 5110-2013指出:經(jīng)計算及試驗復(fù)核,混凝土結(jié)構(gòu)的實際強(qiáng)度已能承受自重及其他實際荷載時,可提前拆模。因此,為了加快泄洪洞頂拱襯砌循環(huán)時間,確保施工進(jìn)度,降低工程施工成本,迫切需要對頂拱拆模待強(qiáng)時間進(jìn)行分析,以達(dá)到保證結(jié)構(gòu)安全的前提下實現(xiàn)提前拆模。

        本工程結(jié)合現(xiàn)場混凝土試驗數(shù)據(jù),施工環(huán)境因素,施工工藝,通過有限元建模計算,尋求最優(yōu)拆模時間。

        3 拆模時間分析

        3.1 分析模型的建立

        考慮到泄洪洞頂拱襯砌結(jié)構(gòu)的厚度越小,斷面尺寸越大,自重作用下的應(yīng)力越大,要求的拆模待強(qiáng)時間越長,這里以泄洪洞洞身上平段城門洞形斷面1.0m厚度襯砌結(jié)構(gòu)為例。

        計算結(jié)構(gòu)段為泄洪洞洞身上平段,城門洞形斷面,襯砌厚度1.0m,沿泄洪洞軸線方向每隔12m設(shè)置環(huán)向施工分縫,襯砌結(jié)構(gòu)的底板和邊墻為C9040低熱混凝土,頂拱為C9030低熱混凝土,其中頂拱中部采用自密實混凝土,頂拱兩側(cè)采用一級配或二級配混凝土。泄洪洞應(yīng)力場計算具有對稱的幾何形狀和對稱的載荷,因此,計算對象可按照對稱條件截取。規(guī)定沿洞軸線往洞外為Z軸正向,襯砌結(jié)構(gòu)統(tǒng)一采用空間八結(jié)點等參單元,結(jié)構(gòu)段模型共劃分三維塊體單元8346個,襯砌中央橫斷面處混凝土塊體單元尺寸不超過0.5m。襯砌橫斷面及網(wǎng)格模型參見圖1。

        圖1 泄洪洞洞身上平段A型襯砌橫斷面及有限元網(wǎng)格

        3.2 外部荷載分析

        拆模時可以認(rèn)為頂拱結(jié)構(gòu)僅承受混凝土的自重荷載。這是因為:①頂拱襯砌時洞室開挖和初期支護(hù)已完成,洞室已經(jīng)穩(wěn)定;②由于頂拱澆筑工藝的限制,頂拱混凝土澆筑時上部空間的混凝土不飽滿,頂拱中心一定范圍內(nèi)混凝土和頂部圍巖并未接觸,存在著一定的空隙,往往需要經(jīng)過回填灌漿才能保證緊密結(jié)合,故灌漿前頂部圍巖荷載不會傳到頂拱結(jié)構(gòu)上;③混凝土澆筑完成后,拆模后的頂拱不存在人員或設(shè)備等活荷載;④澆筑混凝土?xí)r圍巖滲水往往通過預(yù)先埋設(shè)的排水管排除,不存在內(nèi)外水壓力。⑤頂拱鋼筋提前安裝并通過與錨桿連接將其自重荷載傳遞至開挖巖面。

        3.3 混凝土抗力分析

        影響頂拱襯砌混凝土拆模時間的相關(guān)力學(xué)參數(shù)有:混凝土抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等。白鶴灘襯砌混凝土不同齡期的混凝土力學(xué)參數(shù)見表1。

        表1 白鶴灘泄洪洞混凝土力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計

        在前期施工過程中,對頂拱襯砌范圍內(nèi)采用的不同配合比混凝土也進(jìn)行了現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)試塊的不同齡期強(qiáng)度試驗,試驗數(shù)據(jù)見表2。

        表2 同條件養(yǎng)護(hù)下試塊實測強(qiáng)度統(tǒng)計

        為了研究不同齡期混凝土強(qiáng)度,需根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)度增長曲線擬合。不同配合比的強(qiáng)度擬合曲線見圖2。

        圖2 自密實混凝土抗壓強(qiáng)度擬合曲線

        圖3 一級配混凝土抗壓強(qiáng)度擬合曲線

        圖4 二級配混凝土抗壓強(qiáng)度擬合曲線

        各齡期的彈模擬合公式的函數(shù)表達(dá)式為:

        E(τ)=E0×(1-e-aτb)

        式中:τ——齡期,d;

        a、b——公式系數(shù);

        E0——最終彈模,取1.2E(90d);

        E——混凝土的彈性模量。

        3.4 安全系數(shù)計算

        3.4.1 抗拉安全系數(shù)

        混凝土抗拉安全系數(shù)的計算公式為:

        式中,抗拉強(qiáng)度在荷載作用下一般取軸拉強(qiáng)度計算。由于無軸拉強(qiáng)度的試驗資料,根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗成果和文獻(xiàn)報道,抗拉強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/12。在《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL 319-2005)6.3.10中規(guī)定“當(dāng)局部混凝土有抗拉要求時,抗拉安全系數(shù)應(yīng)不小于4.0。”考慮到地下工程的等級一般低于攔河大壩,這里按4.0計算。

        3.4.2 抗壓安全系數(shù)

        混凝土抗壓安全系數(shù)的計算公式為:

        式中,抗壓強(qiáng)度取立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

        關(guān)于地下工程混凝土施工期應(yīng)力的抗壓安全系數(shù)最小值標(biāo)準(zhǔn)問題,目前水利水電方面的有關(guān)規(guī)范還沒有明確的規(guī)定。在《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》(SL 282-2003)6.3.1中規(guī)定.“對于基本荷載組合,1、2級拱壩的安全系數(shù)采用4.0?!笨紤]到地下工程的等級一般低于攔河大壩,這里按4.0計算。

        4 計算結(jié)果

        4.1 分析工況

        根據(jù)過去的工程經(jīng)驗,頂拱拆模時間不宜小于12h。擬定泄洪洞頂拱襯砌混凝土僅考慮自重荷載時,計算方案按照12h、24h、36h三種拆模時間進(jìn)行有限元分析。

        4.2 12h拆模

        方案1,泄洪洞頂拱在混凝土澆筑完12h后鋼模臺車脫模,即承重模板拆除。

        4.2.1 鉛直位移

        由于頂拱混凝土拆模后,自重作用下,鉛直位移較大,水平位移相對較小。鉛直位移是頂拱拆模后能否維持穩(wěn)定的主要指標(biāo)。方案1下頂拱鉛直位移云圖見圖5。

        圖5 頂拱鉛直位移云圖(12h)

        計算結(jié)果表明,12h后鋼模臺車脫模泄洪洞頂拱襯砌混凝土最大鉛直位移僅為0.724mm,在頂拱中央的內(nèi)側(cè)(中軸線襯砌混凝土下部)。

        4.2.2 抗拉強(qiáng)度分析

        方案1情況頂拱拉應(yīng)力分布云圖見圖6??梢钥吹阶畲罄瓚?yīng)力為0.052MPa,出現(xiàn)在頂拱中央的內(nèi)側(cè)(中軸線襯砌混凝土下部,即表面),抗拉安全系數(shù)為4.88(一級配)或3.24(二級配),當(dāng)采用二級配混凝土?xí)r,抗拉安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。

        圖6 頂拱拉應(yīng)力分布云圖(12h)

        4.2.3 抗壓強(qiáng)度分析

        方案1條件下頂拱壓應(yīng)力分布云圖見圖7。計算結(jié)果表明,最大壓應(yīng)力為0.48MPa,出現(xiàn)在頂拱與邊墻交界面的圍巖側(cè),抗壓安全系數(shù)為6.34(一級配)或4.21(二級配),均大于4.0,滿足規(guī)范要求。

        圖7 頂拱壓應(yīng)力分布云圖(12h)

        4.3 24h拆模

        方案2,泄洪洞頂拱在混凝土澆筑完24h后鋼模臺車脫模,即承重模板拆除。

        4.3.1 鉛直位移

        方案2下頂拱鉛直位移云圖見圖8。計算結(jié)果表明,泄洪洞頂拱襯砌混凝土最大鉛直位移為0.597mm,在頂拱中央的內(nèi)側(cè)。

        圖8 頂拱鉛直位移云圖(24h)

        4.3.2 抗拉強(qiáng)度分析

        方案2下頂拱拉應(yīng)力分布云圖見圖9。計算結(jié)果表明,最大拉應(yīng)力為0.047MPa,出現(xiàn)在頂拱中央的內(nèi)側(cè)(中軸線襯砌混凝土下部,即表面),抗拉安全系數(shù)為8.70(一級配)或6.74(二級配),均大于4.0,滿足規(guī)范要求。

        圖9 頂拱拉應(yīng)力云圖(24h)

        4.3.3 抗壓強(qiáng)度分析

        方案2下頂拱壓應(yīng)力分布云圖見下圖10。計算結(jié)果表明,最大壓應(yīng)力為0.47MPa,出現(xiàn)在頂拱與邊墻交界面的圍巖側(cè),抗壓安全系數(shù)為10.45(一級配)或8.09(二級配),均大于4.0,滿足規(guī)范要求。

        圖10 頂拱壓應(yīng)力分布云圖(24h)

        4.4 36h拆模

        方案3,泄洪洞頂拱在混凝土澆筑完36h后鋼模臺車脫模,即承重模板拆除。

        4.4.1 鉛直位移

        方案3下頂拱鉛直位移云圖見圖11。計算結(jié)果表明,泄洪洞頂拱襯砌混凝土最大鉛直位移為0.536mm,在頂拱中央的內(nèi)側(cè)。

        圖11 頂拱鉛直位移云圖(36h)

        4.4.2 抗拉強(qiáng)度分析

        方案3下頂拱拉應(yīng)力分布云圖見圖12。計算結(jié)果表明,36h拆模條件下最大拉應(yīng)力為0.047MPa,出現(xiàn)在頂拱中央的內(nèi)側(cè)(中軸線襯砌混凝土下部,即表面),抗拉安全系數(shù)為11.26(一級配)或9.51(二級配),均大于4.0,滿足規(guī)范要求。

        圖12 頂拱拉應(yīng)力分布云圖(36h)

        4.4.3 抗壓強(qiáng)度分析

        方案3下頂拱壓應(yīng)力分布云圖見下圖13。計算結(jié)果表明,在36h拆模的情況最大壓應(yīng)力為0.46MPa,出現(xiàn)在頂拱與邊墻交界面的圍巖側(cè),抗壓安全系數(shù)為13.80(一級配)或11.66(二級配),均大于4.0,滿足規(guī)范要求。

        圖13 壓應(yīng)力分布云圖(36h)

        5 結(jié)語

        采用有限元法對白鶴灘水電站泄洪洞以厚度最小為1.0m的襯砌混凝土,在自重作用下拆模時間分析結(jié)論如下:

        (1)鉛直位移。拆模越早,鉛直位移越大。12h拆模,最大鉛直位移僅0.724mm,不會威脅安全性。

        (2)最大拉應(yīng)力及最小抗拉安全系數(shù)。隨著拆模時間的推遲,頂拱自穩(wěn)能力增強(qiáng),拉應(yīng)力減小,最小抗拉安全系數(shù)增大。12h拆模,最大拉應(yīng)力僅0.052MPa,最小抗拉安全系數(shù)為4.88,滿足要求。出現(xiàn)在頂拱中部(中軸線襯砌混凝土下部,即表面)。

        (3)最大壓應(yīng)力及最小抗壓安全系數(shù)。隨著拆模時間的推遲,最大壓應(yīng)力減小,最小抗壓安全系數(shù)增大。12h拆模,最大壓應(yīng)力僅0.48MPa,抗壓安全系數(shù)為4.21,滿足規(guī)范要求。

        (4)可行拆模時間。僅在自重作用下,即使是12h拆模,最大位移、最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力都不大,抗拉和抗壓安全系數(shù)滿足大于4.0的要求??紤]到泵送混凝土的終凝時間一般在10h左右,即在10h后才有強(qiáng)度,因此,實際拆模時間應(yīng)該是在澆筑完成24h后,方能夠保證頂拱結(jié)構(gòu)安全。

        猜你喜歡
        混凝土
        混凝土試驗之家
        關(guān)于不同聚合物對混凝土修復(fù)的研究
        低強(qiáng)度自密實混凝土在房建中的應(yīng)用
        混凝土預(yù)制塊模板在堆石混凝土壩中的應(yīng)用
        混凝土,了不起
        混凝土引氣劑的研究進(jìn)展
        上海建材(2018年3期)2018-08-31 02:27:52
        小議建筑混凝土的發(fā)展趨勢
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:01:05
        廢棄混凝土的回收應(yīng)用與分析
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:00:10
        淺淡引氣劑在抗凍混凝土中的應(yīng)用
        變態(tài)混凝土
        人妻丰满多毛熟妇免费区| 极品少妇xxxx精品少妇偷拍| 日日天干夜夜狠狠爱| 亚洲精品国精品久久99热一| 国产丝袜免费精品一区二区| 在线观看一区二区蜜桃| 亚洲av永久无码精品漫画| 久久精品无码中文字幕| 国产高清在线91福利| 亚洲高清一区二区精品| 国模冰莲极品自慰人体| 国产亚洲美女精品久久久| 成年女人片免费视频播放A| 久久久国产精品福利免费| 亚洲国产丝袜美女在线| 草草影院ccyy国产日本欧美| 无码人妻一区二区三区在线视频 | 国产一区二区三区在线av| 成年美女黄的视频网站| 免费观看又污又黄的网站| 99久久久精品免费| 中文字幕一区二区黄色| 国产亚洲精品美女久久久| 亚洲最新偷拍网站| 久久麻豆精亚洲av品国产蜜臀| 国产不卡精品一区二区三区| 四虎国产精品免费久久| 亚洲欧美日韩国产精品网| 久久久精品国产av麻豆樱花| 男女做爰高清免费视频网站| 免费一级特黄欧美大片久久网 | 国产精品久久婷婷六月| 国产玉足榨精视频在线观看| 亚洲av无码精品色午夜果冻不卡 | 极品尤物高潮潮喷在线视频| 国产精品久久久精品三级18| 久久午夜精品人妻一区二区三区| 国产精品三级在线观看无码| 白色橄榄树在线免费观看| 日韩美腿丝袜三区四区| 久久人妻少妇嫩草av无码专区|