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七里塘碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析
引言
混凝土拱坝是一种重要的水利工程结构，其结构特点是强度高、安全可靠。然而，在其运行过程中，由于自身重力、水压的作用，以及气温、流量等外部环境因素影响，会产生一定的应力和应变。因此，在设计与施工时需要对其内部应力进行仿真分析，以便确保其安全性。本文就七里塘碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析进行讨论。
建模与分析
本文采用有限元法对七里塘碾压混凝土拱坝温度应力进行仿真分析。模型分为两部分：拱坝水面以上和以下。拱坝水面以下部分采用15层交错网格划分，网格尺寸呈梯形分布，紧密分布于坝底区域和拱肋中部，而网格尺寸在坝顶和拱肋两端则逐渐加大。拱坝水面以上部分则采用三角形有限元分析模型进行仿真分析。
在温度载荷作用下，有限元分析软件ANSYS可以获得多个参数，这些参数包括应力、应变、位移等。在拱坝模型中设置2500个节点和4405个单元，使用ANSYS求解拱坝结构在多种温度载荷作用下的应力响应。此外，针对拱坝的不同组成部分，本文将拱肋、拱脚、拱顶、拱下部、坝顶、坝面和坝底等分别进行建模，并分别进行有限元仿真。
讨论
拱下部分
拱下部分可能会受到地面温度的影响，会产生较大的温差，产生巨大的热膨胀。由于拱下部分处于钢筋混凝土结构的基础内部，因此，底部固定，仅可以在上部自由膨胀。拱坝基础部分受到的约束力较大，因此，热膨胀造成的应力集中在拱脚和拱下部分。在仿真分析中，拱下部分产生了较大应力，达到了26.10MPa的峰值，这一点值得注意。
拱肋
拱肋是拱坝的主要载荷承受构件，在温度作用下会发生热膨胀和热收缩。在仿真分析中，拱肋的应力分布具有明显的对称性，中心区域产生的应力值比较小，而两端由于受到热膨胀的影响而应力值较大，呈现峰值。拱肋的应力分布对于整个拱坝的安全性起着决定性的作用。
拱脚
拱坝的拱脚是由于受到水压力的影响而产生不可忽视的应力的。因此，在拱脚处应该加强加固。在温度作用下，拱脚应变量显著大于其他部位，因此其应力也相应地显著增加。在仿真分析中，发现在拱脚处的应力峰值为23.16MPa，较其他部位较高。
坝顶
坝顶是由混凝土砌体构成的，因此对于温度作用而言，可以视作一个整体。在仿真分析中，温度应力值最高的部位在坝顶区域，其峰值为24.19MPa。由于坝顶面积相对较大，因此，在维护时应对其进行及时检查和加固。
结论
通过本文的仿真分析，我们可以看出，七里塘碾压混凝土拱坝在温度作用下会产生较大的应力，其中最大的应力峰值会出现在拱脚与坝顶区域，且此类应力值较容易引发结构的损坏。因此，在拱坝的设计与施工中，需要对拱坝的温度响应进行充分考虑，增加结构的安全性，防止结构的重大事故发生。