肖荣平， 葛卉犇， 孙 新， 田鹤晖

(1.江苏淮阴水利建设有限公司， 江苏 淮安 223000；2.江苏淮源工程建设监理有限公司， 江苏 淮安 223000)

由于碾压混凝土重力坝的体积较大、坝体上升速度快且永久性横缝较少，使得施工过程中散热不充分，同样会在坝体内产生不可控的温度裂缝。为降低裂缝的危害，目前普遍采用的方法是在坝体中设置诱导缝。国外关于诱导缝的研究相对较少，主要为在工程中应用的介绍[2]，而关于诱导缝理论分析的报道还未见到。国内对于碾压混凝土诱导缝的研究相对开展的较多，这其中包括对诱导缝模型试验方面的研究[3-4]，诱导缝断裂模型理论方面的研究[5-6]，及诱导缝数值计算方面的研究[7-8]等。

本文以某碾压混凝土拱坝为例，采用Fortran编制的有限元计算程序，对该碾压混凝土拱坝在施工以及初次蓄水过程中的温度场和应力场进行了仿真计算。研究了诱导缝及横缝按未灌浆、50%灌浆率和100%灌浆率处理后初次蓄水对拱坝工作性态影响，进行了对比分析，并拟定了最优化设计方案，评价其防裂效果。最后给出了相关结论和建议，可为类似工程提供一定的参考价值。

1 计算基本原理与方法

1.1 非稳定温度场基本理论

由热传导理论，考虑三维非稳定温度场求解问题在计算域R内任何一点处须满足热传导连续方程，可表示为

(1)

式中：T为混凝土温度，℃；a为导温系数，m2·d-1；θ为绝热温升，℃；τ为龄期，d；t为时间，d。

1.2 应力场求解的基本理论

温度和自生体积变形产生过程中，混凝土存在应力松弛和应变增大等现象，混凝土在复杂应力状态下的应变增量为：