丹江口大坝加高工程中，新老坝体混凝土结合问 题是主要技术难题之一。先期进行 的 3次现场试验 结果及相关的仿真计算资料表明：新老坝体结合面在 混凝土浇筑完成后一段时间内基本上是结合完好 的， 但在外界气温年变化 的影响下，后期都有不同程度的 张开¨ J。周期性变化的气温使坝体下游面伸缩 ，是 产生结 合 面法 向拉应 力 进 而 引起 开 裂 的 主要 因 素 J。结合面张开会改变新 、老坝体联合受力的条 件 ，影响大坝 的可靠性。因此 ，本文结合丹江 口大坝 2坝段加高施工过程 ，先根据现场的施工方案 ，采用 数值仿真模拟技术 ，研究新老混凝土结合面间设置键 槽及锚筋的工程措施对新老混凝土结合状态的影响， 然后通过计算结果比选键槽形式以及锚筋的布置。 1 计算方法 1．1 施工过程仿真非线性计算 按 照新 浇 混 凝 土 的施 工 安 排 考虑 浇 筑 过 程 、浇 筑温度 、通水冷却 、混凝土徐变 、年气温水温变化 、蓄 水过程的仿真计算 ，是包含新 老混凝土结合面接触 非线性和徐变材料非线性的综合非线性计算 。在全 过程仿真计算 中，采用的软件为 3DCRCPCGV1．0程 序 J，计算 出各时段 的变温 和徐 变产 生 的荷 载增 量 ，以上一时段 的缝面接触状态 和接触应力作为本 时段的初始值 ，用变刚度法进行接触问题非线性迭 代 ，直至前后 2次的计算结果接近为止 ，然后转入下 一 时段 。 1．2 水荷载作用的接触非线性计算 不考虑施工过程仿真计算 中的影响因素 ，仅考 虑在结构浇筑完成后 ，上游水位抬高引起的水荷载 增量 ，进行新老混凝土结合面接触非线性计算。 1．3 接 触模 拟 采用厚度趋于零的 8节点接触单元对新老混凝 土结合面进行模拟，认为缝面接触时能传递压应力 、 剪应力 ，缝面在初始状态未开裂时能传递有限的拉 应力 。设缝面摩擦系数 、凝 聚力 和抗拉强度分别为／， C和 。，初始法向间隙为 W。，在荷载作用下产生 的 缝面两侧法 向(n)、切 向 (t，S)的相对位 移分别为 W r，Ur， ro W +W。≤0表示 法 向闭合 ，则缝 面接触应力与 相对位移之间的关系为 r n= n( r+ 。) ， { = (1一 o／JzJ)· ， (1) Lr =k(1一W0／IW 1)。 。 式中： ，k，k 为缝 面单位 面积 的法 向刚度和切向 刚度。为使缝 面不产生嵌入现象 ，k，k，k理论 上 应取无穷大 ，实际计算 中一般取高于混凝土弹性模 量和剪切模量一个数 量级 ，这样 虽有嵌入 ，但不 过 分。or， ， 为缝面的法 向应力和切向应力。

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