常黎明 何鲜峰

摘要：混凝土重力坝正常运用情况下主要承受自重、水压力、泥沙压力、扬压力和温度荷载，温度荷载对坝体孔口应力的影响很大。与大坝接触的外界气温和水温为年周期变化的非稳定温度场边界，经过几十年的运行，可以认为坝体边界混凝土温度也为年周期变化的非稳定温度场。选取三门峡大坝3#溢流坝段为模型，采用三维有限单元法，按不考虑和考虑温度荷载两种情况，运用ANSYS软件将不同月份的温度场与静力场进行耦合计算，对3#溢流坝段的深孔与底孔进行了应力分析。分析表明，孔顶和孔底在较冷月份表现为拉应力，且超过混凝土的抗拉强度，故需在孔口周围配筋，在孔口运行过程中要保证钢筋不被裸露或侵蚀。

关键词：温度荷载；非稳定温度场；有限单元法；孔口应力；三门峡大坝

中图分类号：TV315

文献标志码：A

doi： 10.3969/j.issn.1000-1379.2018.04.027

大体积混凝土坝长期处于外界气温和水温的作用下，坝体内部混凝土实际上接近稳定温度场；对于坝体边界混凝土，包括坝体孔口周围的混凝土，受气温和水温随时间变化的影响，其温度场也随时间变化，表现为非稳定温度场。气温和水温随时间的变化包括日变化和年变化，由于坝体混凝土为热的不良导体，日变化对坝体边界温度场的改变非常有限，因此其主要受年变化的影响。对坝体孔口而言，由于有泄洪排沙等要求，坝体孔口如果出现裂缝，高速水流会进一步侵蚀破坏坝体孔口，对大坝的安全运行极其不利，因此工程上比较关心坝体孔口周围浅层混凝土的应力状况。……