混凝土面板堆石壩施工期面板溫控措施優(yōu)選

徐佰林　黃耀英　張高索　劉丹丹　高俊

摘要：混凝土面板堆石壩主要靠上游面板擋水，施工期面板裂縫是影響面板堆石壩質(zhì)量和安全的關(guān)鍵因素之一。面板混凝土屬于準大體積混凝土，盡管其散熱面較大、最高水化熱溫升不是很高，但如果不采取合理的溫控防裂措施，仍然會導致面板產(chǎn)生溫度裂縫。針對施工期面板混凝土溫度裂縫問題，以某在建高混凝土面板堆石壩工程為例，建立了包含地基的三維有限元溫度場和徐變溫度應(yīng)力場仿真模型，利用數(shù)值方法產(chǎn)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習樣本，然后采用遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所獲得的樣本進行網(wǎng)絡(luò)訓練，從而獲得溫控措施優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)模型，進行已知混凝土熱力學材料參數(shù)情況下的溫控措施優(yōu)選。由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選結(jié)果可知，本文所采用的面板混凝土溫控措施優(yōu)選方法是合理可行的。

關(guān)鍵詞：混凝土面板；施工期；溫度裂縫；溫控措施優(yōu)選；徐變溫度應(yīng)力場

面板混凝土屬于準大體積混凝土，盡管其散熱面較大、最高水化熱溫升不是很高，但如果施工期不采取合理的溫控防裂措施，仍然會導致面板產(chǎn)生溫度裂縫，從而對壩體的防滲不利，甚至還有可能影響大壩的正常運行。面板的溫控防裂研究對面板堆石壩進一步向高壩發(fā)展至關(guān)重要，國內(nèi)科研工作者對面板的溫控防裂進行過一些仿真研究。張國新等用有限元法模擬接觸摩擦，計算分析了堆石體的摩擦約束對面板溫度應(yīng)力的影響。王瑞駿等針對施工期可能發(fā)生的最不利寒潮情況，進行了寒潮期問面板溫度場和溫度應(yīng)力的全過程有限元仿真分析，但分析的重點是寒潮期間面板的溫度應(yīng)力，沒有對溫控措施對溫度應(yīng)力的影響進行敏感性分析。陳守開等針對堆石壩面板混凝土易開裂問題及其結(jié)構(gòu)特點，開展了面板混凝土施工期溫度和應(yīng)力變化規(guī)律的仿真分析，該研究著重在混凝土面板的溫度場及溫度應(yīng)力的變化規(guī)律上，并不能直接應(yīng)用于實際工程的溫控防裂。蘇超等針對閘首混凝土的熱力學參數(shù)因工程條件限制而無法通過絕熱溫升試驗確定的情況，提出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船閘閘首熱學參數(shù)反分析方法，最終獲得滿足工程要求的參數(shù)，該方法對于面板混凝土的溫控防裂研究有一定的參考意義。鑒于此，本文著重研究當混凝土原材料和配合比已經(jīng)確定，而且通過室內(nèi)試驗獲得了混凝土的熱力學參數(shù)情況下的溫控措施優(yōu)選。