混凝土面板堆石坝面板太阳热辐射温度应力计算分析

摘要：

采用基于对偶mortar元的计算接触力学方法,推导了可用于非协调网格的非稳定温度场求解格式,发展了考虑温度应力及非线性接触的热-力耦合计算方法,自主开发了相应的有限元数值模拟程序.对一理想高面板堆石坝进行了考虑夏季太阳辐射作用的热力耦合精细化计算分析.计算结果表明,在夏季太阳热辐射作用下,水上面板的上表面可发生较大的温度升高,最大温度可达51.6℃,并造成面板坝轴向挤压应力显著增大,最大可达22.3 MPa.此时,面板最大挤压应力发生在河谷中部面板的顶部,且挤压应力的高值主要分布在面板上表面的薄层中.这些特点与实际工程发生面板挤压破损的现象相似,表明夏季太阳热辐射所致的面板温度应力,是使面板发生挤压破损的重要原因之一.

关键词：堆石坝;面板挤压破损;太阳热辐射;对偶mortar有限元;温度应力

所属期刊栏目：43

分类号：TV641.43(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金面上项目;国家自然科学基金青年科学基金项目

在线出版日期：2021-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1957-1966