辐射热对锦屏一级拱坝温度场关键影响及现场测量策略

本文主要探讨了辐射热对锦屏一级高拱坝温度场的影响，由祁亚丽和刘安荣两位作者在河海大学水利水电学院完成。他们针对高拱坝结构的特点，特别是当坝体温度变化时，由于受边界约束会产生的温度应力问题，提出了一项现场量测方案。通过对现场数据的收集和反演分析，研究人员试图揭示上下游温度边界条件的实际差异，这些差异可能显著影响大坝的应力状态，甚至可能导致浅表层裂缝的产生。 现行的拱坝设计规范通常假设温度变化线性，但实际观测数据显示这种理想化的假设与实际情况存在较大偏差。对于那些坝中心线接近南北方向的高拱坝，辐射热的影响使得上下游温度边界条件变得复杂，这在计算温度荷载时需要特别考虑。论文强调了辐射热对温度场非线性效应的重要性，因为这可能会导致设计温度应力与实际应力不匹配，从而对坝体的耐久性和整体安全性构成潜在威胁。 为了进行精确的分析，论文引用了热传导的基本理论，其中包含了导温系数、导热系数、比热和密度等因素对温度场的影响。研究者们提出了两类边界条件：一类是混凝土表面温度随时间变化的已知函数，另一类则是其他的热交换条件。通过这些理论和方法，他们旨在提供一个更为准确的温度边界条件模型，以便在高拱坝的设计过程中更精确地考虑辐射热的影响，以确保工程的安全和经济性。 本文的工作不仅填补了现有设计规范在处理非线性温度边界条件方面的空白，也提示了在高拱坝设计中对辐射热效应进行精细化研究的必要性，这对于提升高拱坝工程的质量和可靠性具有重要意义。