一种适应于智能通水的封拱温度优化方法技术

本发明专利技术提供一种适应于智能通水的封拱温度优化方法，包括建立反映大坝仓块特征的拱坝网格模型；采用数值模拟方法计算得到控制水位条件下的拱坝稳定温度场和准稳定温度场；按照不同坝段不同高程分区确定封拱温度；计算运行期温度荷载初值；拟定不同坝段不同高程分区封拱温度系数，调整各坝段各高程封拱温度值；采用数值模拟方法计算得到一组大坝应力场；建立封拱温度优化目标函数；目标函数值最小时为所选工况中最优解；进行大坝施工全过程仿真模拟，得到大坝混凝土施工期抗裂安全性和横缝开度情况；大坝混凝土抗裂安全性满足常规要求且横缝灌浆前开度满足要求时，封拱温度为最终封拱温度。本发明专利技术实现封拱温度精准控制，降低控温难度。温难度。温难度。

【技术实现步骤摘要】
一种适应于智能通水的封拱温度优化方法


[0001]本专利技术属于水利水电工程建设领域，公开内容涉及一种封拱温度优化方法，更具体地涉及一种适应于智能通水的封拱温度优化方法。

技术介绍

[0002]温度荷载是拱坝的一项主要荷载，直接影响大坝的应力和稳定，封拱温度是决定温度荷载大小的一个关键因素。早期大坝封拱温度一般取坝址区年平均气温，比较粗糙，加之实际封拱温度往往难以达到设计要求，存在大量建成后开裂现象。后期随着水库水温和大坝温度场仿真研究不断深入，封拱温度取值逐渐趋于精细化，见文献《拱坝封拱温度的分层确定法》，形成了按照高程分别确定封拱温度的模式，结合人工通水冷却技术，较好解决了大坝温控防裂问题，一直沿用至今，已持续近30年。目前在高拱坝中普遍采取“超冷”分层封拱的模式，封拱温度低于大坝稳定温度场1～2℃，这在气候温和地区是合适的，但在年均温度较低的气候严寒地区，该取值方式一是温控通水压力极大，需要增加大量的工程投资，二是会带来较大的施工期开裂风险，导致大坝建设期开裂，需要进一步研究封拱温度确定和实施方法，在保证大坝运行期安全的前提下，减小温控通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应于智能通水的封拱温度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取大坝坝址区环境气温、水库水温、基岩地温、水位变化和大坝结构、分缝分块、封拱灌区、施工、运行、材料参数变量；S2、基于拱坝结构特征、分缝分块、灌区设计、材料分区，建立反映大坝仓块特征的拱坝网格模型；S3、基于所述的拱坝网格模型，结合材料参数、环境气温、水库水温、基岩地温，采用数值模拟方法计算得到控制水位条件下的拱坝稳定温度场T
Final
和准稳定温度场T
Month
；S4、按照不同坝段不同高程分区确定封拱温度；按照不同坝段不同灌区确定封拱温度，具体地，按照坝段各个灌区所有单元温度进行加权平均，计算得到每个坝段每个灌区混凝土在大坝稳定温度场条件下的平均温度T
Ba
，以该温度作为封拱温度初值；S5、基于准稳定温度场T
Month
和封拱温度初值T
Ba
，计算运行期温度荷载初值T
load
：T
load
＝T
Month
‑
T
Ba
S6、拟定不同坝段不同高程分区封拱温度系数T
α
，调整各坝段各高程封拱温度值为：T
Ba
×
T
α
得到一组封拱温度值及温度荷载值；S7、采用上述一组温度荷载值，结合大坝自重、水压荷载、淤沙荷载作用，采用数值模拟方法计算得到一组大坝应力场S
total
；S8、建立封拱温度优化目标函数：其中：S为目标函数，表示大坝所有关键控制点应力与允许应力差之和；i为大坝关键控制点序号，n为大坝关键控制点总数，S
i1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周秋景，刘涛，雷峥琦，杨俊峰，李少宜，程恒，李萌，杨波，贾凡，
申请(专利权)人：陕西省东庄水利枢纽工程建设有限责任公司，
类型：发明
国别省市：