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·28·
水利水电施工2010·第6期总第123期
乌金峡水电站厂房混凝土施工期温度仿真计算与原型监测
●李磊李婷唐峰陈光荣/(中国水利水电第三工程局有限公司)
【
【摘要】运用有限元软件Ansys和三维有限元温控主体程序RCTS相结合的方法，对乌金峡厂房2号机混凝土施工期温度进行了仿真计算，并将理论计算结果与实测温度值进行了比较，计算值与实测值基本吻合，计算成果与实测值变化规律一致，并就仿真计算值和实测值相差较大的节点进行了研究。
【关键词】乌金峡厂房施工期温度仿真计算原型监测
相对于混凝土大坝而言，水电站厂房结构复杂，其温控计算工作量较大。目前水电站厂房的温控计算方法有二维有限元法和三维有限元法。在利用三维有限元法计算时，由于厂房结构的复杂性，三维有限元温度应力仿真程序RCTS模拟厂房结构及其施工过程存在一定的困难，故采用Ansys软件与三维仿真程序相结合的方法进行厂房温控计算。本文介绍了如何利用该方法对乌金峡厂房混凝土温度进行仿真计算，并且将计算结果与部分时段的实测温度进行了对比分析。
1工程概况
乌金峡水电站位于甘肃省白银市靖远县境内，黄河干流乌金峡峡谷出口段，坝址距白银市30km。为黄河龙—青段规划的第21个梯级电站，为黄河甘肃兰靖(兰州一靖远)段三级开发的最后一个梯级。乌金峡水电站工程以发电为主，水电站为河床式，安装四台贯流式水轮发电机组厂房。枢纽主要建筑物由左岸三孔泄洪闸、左岸挡水坝段工程、河床式电站厂房、右岸挡水坝段工
程、开关站和中控楼等建筑物组成。工程规模属Ⅲ等中型工程，枢纽主要建筑物为3级。
本文研究对象为2号机组坝段，该坝段顺水流方向长71.4m,垂直水流方向长25.8m。机组坝段基底高程1385.00m,坝顶高程1438.50m。不同强度等级的混凝土分区情况：①高程1385.0～1391.0m为C15F50W4;②高程1391.0～1438.5m为C20F100W4;③宽缝、排沙孔为C30F200W4。
2仿真计算基本资料
进行混凝土仿真计算的基本资料包括：气温资料、蓄水计划、水温资料、混凝土和基岩的热学参数、绝热温升。
2.1气温资料
本工程气温资料有2007年1月～2008年12月旬平均气温，以及多年平均气温，见表1～表3。
2.2蓄水计划
乌金峡水电站工程蓄水计划见表4、表5。
表12007年实测气温(℃)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
逐月
—0.9
4.8
3.6
13.3
22.0
23.0
20.8
25.8
19.0
16.3
15.0
7.76
14.2
上旬
—0.7
5.7
9.7
21.8
22.0
23.6
28.2
25.8
23.4
10.4
13.6
4.6
15.7
中旬
—3.3
7.3
11.3
14.0
24.0
23.9
25.4
23.9
22.9
18.8
15.3
5.3
15.7
下旬
—0.2
6.0
12.5
23.1
26.8
24.7
22.9
20.9
18.8
10.0
13.2
3.7
15.2
·29.
混凝土工程
表22008年实测气温(℃)
月份
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
全年
逐月
5.2
10.1
9.6
4.0
23.2
19.1
23.4
20.0
17.8
14.0
14.1
4.5
11.2
上旬
-5.2
—10.2
9.0
3.9
23.0
18.9
23.2
19.8
16.5
14.4
14.0
1.6
10.7
中旬
-9.7
-10.2
8.9
6.6
23.2
18.2
22.7
20.0
16.1
12.9
5.3
-1.5
9.3
下旬
-5.0
-9.8
9.4
4.2
23.1
18.5
23.0
20.1
13.9
9.3
2.9
—3.6
8.8
表3多年月平均气温(℃)
月份
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度
-
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