张石虎，傅少君，陈胜宏

（武汉大学a.水资源与水电工程科学国家重点实验室；b.土木建筑工程学院，武汉 430072）

基于复合单元法的含层面碾压混凝土坝温度场研究

张石虎a，b，傅少君a，b，陈胜宏a

（武汉大学a.水资源与水电工程科学国家重点实验室；b.土木建筑工程学院，武汉 430072）

基于复合单元法的基本原理和不稳定温度场的隐式解法，推导了含有层面的混凝土温度场分析复合单元法控制方程。该算法可以离散模拟碾压混凝土坝中的层面，又避免了剖分层面网格的繁琐的前处理。除此之外，该算法还能整合到传统的有限单元分析程序中，如果某单元不含层面时，它将自动退化为传统的有限单元。基于该算法，建立了老挝南俄5碾压混凝土重力拱坝三维复合单元模型，进行了三维瞬态温度场仿真计算，计算值与监测值在规律和量值上吻合较好。研究结果表明该算法的合理性和在工程应用中具有实用性。

复合单元法；层面；碾压混凝土坝；瞬态温度场

1 研究背景

由于采用逐层碾压的施工方式，碾压混凝土坝身存在施工层面以及层间结合现象。层面不仅影响大坝的变形和渗流，也影响大坝温度场和温度应力分布［1－3］。碾压混凝土上下层温差是碾压混凝土坝温度控制的重要参数［4］，层间的抗拉强度较低［5］，当层面温度骤降时易被拉裂［6－7］。在对碾压混凝土施工期、运行期仿真计算时，合理模拟层面的温度效应是非常重要的。

在传统的有限元分析中，对碾……