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随着碾压混凝土筑坝技术的发展,国内外修建的碾压混凝土拱坝越来越多,并且在向规模大的高拱坝发展。其中设计和施工中的许多问题有待进一步研究。并且一种新工程技术的进步不仅需要新材料、新工艺的改进,更需要发展和它相适应的新结构、仿真理论和新的计算设计方法。在碾压混凝土筑坝技术理论中,施工期及运行期的混凝土结构的温度场和徐变应力场的计算分析、接缝模拟与布置、温控分析以及温度荷载计算是一项重要的课题。为了降低温度应力,不得不在高碾压混凝土拱坝中设置横缝和诱导缝。分缝设计是高碾压混凝土拱坝设计和施工的重要一环。合理的分缝能保证坝体的安全和施工的速度,减少施工工期。 目前仿真分析计算存在着计算规模大、计算时间长等缺点,计算方法有待进一步的完善和发展,使其能够尽可能地模拟实际施工过程和外界因素,解决精度和效率的矛盾,力求计算结果更接近实际。本文采用大型通用程序法进行仿真分析,即是以大型通用有限元软件为平台,通过编制接口程序进行二次开发,将其应力分析与瞬态热分析的有关功能加以综合,编制出拱坝温度应力的仿真分析计算程序。这种方法是一种新的仿真分析方法,其编制程序简便、计算结果准确、通用性强,比一般方法更具优越性。 本文结合正在修建的目前世界上最高的碾压混凝土拱坝——云南省宣威市的万家口子拱坝,主要进行了以下研究工作: (1) 研究大型通用程序中的时间步长与温度应力的关系,对不同的时间步长进行温度场和徐变应力场的仿真计算,比较各个计算结果的异同,得出时间步长与温度场和应力场的变化规律。