Việc tớnh toỏn ứng suất nhiệt trong thõn đập đó cho phộp xem xột toàn bộ
khối đập với hầu hết cỏc yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất nhiệt, bao gồm cả yếu tố
thời gian. Kết quả tớnh toỏn đó cho phộp cú đủ cơ sởđể lựa chọn giải phỏp xõy dựng
đập phự hợp với thực tế của mỗi cụng trỡnh, đảm bảo an toàn và kinh tế. a. Phương phỏp tớnh toỏn
Những tớnh toỏn liờn quan tới sự gia tăng nhiệt độ trong khối bờ tụng đập và
ứng suất kộo trong thõn đập được thực hiện nhờ phần mềm mỏy tớnh Con.Test Pro. Phần mềm tớnh toỏn này do nhà cung cấp phần mềm JEJMS CONCRETE (Thụy
Điển) cung cấp. Đõy là một phần mềm tớnh toỏn nhiệt độ trong thõn đập bờ tụng cú kểđến hầu hết cỏc yếu tốảnh hưởng, kể cả yếu tố thời gian, phản ảnh cụ thể sự biến thiờn nhiệt độ trong thõn đập và phõn bốứng suất nhiệt trong thõn đập.
Phần mềm Con.Test.Pro, tớnh toỏn sự gia tăng nhiệt trờn mặt phẳng X – Y (mặt phẳng vuụng gúc với tim đập) phụ thuộc vào chiều dài mặt phẳng Z (dọc theo tim đập) đủ để sinh ra những đường biờn đoạn nhiệt. Ứng suất phỏt sinh do nhiệt độ
theo chiều dài của khối bờ tụng đập (trong phạm vi 2 khe nhiệt). Phần mềm cũng
được sử dụng để phõn tớch đường tuyến tớnh và phõn tớch ứng suất trờn mặt phẳng. Cả
hai dạng phõn tớch trờn mặt phẳng đều tớnh toỏn hiện tượng phỏt nhiệt, dẫn nhiệt và toả nhiệt trờn mặt phẳng X – Y. Trong cỏc tớnh toỏn, đó kể đến sự tớch tụ và sự toả
nhiệt theo thời gian của khối bờ tụng đập và từ khi bắt đầu thi cụng khối đổđầu tiờn. b. Cỏc đặc tớnh của bờ tụng đập sử dụng trong tớnh toỏn
- Khối bờ tụng đập
Theo thiết kế, cỏc khe co ngút nhiệt độ dọc theo dũng chảy sẽ chia đập theo dọc tuyến thành cỏc khối cú chiều rộng 15ữ30m. Do cỏc khối bờ tụng đập được ngăn cỏch nhau bằng khe co ngút nhiệt độ, là cỏc khe tạo ra sự ngăn cỏch về khả năng truyền ứng suất kộo giữa cỏc khối đập, cho nờn cỏc tớnh toỏn về ứng suất nhiệt độ được thực hiện cho một khối bờ tụng đập được giới hạn bởi cỏc khe co ngút nhiệt độ.
- Cỏc trường hợp tớnh toỏn và số liệu đầu vào sử dụng trong tớnh toỏn +Tớnh toỏn cho khối đập số bảy (khối lũng sụng, cạnh tràn).
+ Bờ tụng được trộn, vận chuyển và đổ liờn tục trong 1 khoảnh đổ. Cỏc khoảnh đổ cú chiều cao từ 1,5ữ2m. Chiều dày 1 lớp đổ: 0,25m. Năng suất trạm trộn: 25 (m3/h)
+ Nhiệt độ của hỗn hợp bờ tụng tại khối đổ 27oC.
+ Thời gian gión cỏch giữa cỏc khoảnh đổ là 10 ngày (240h).
+ Thời gian thi cụng toàn bộ cụng trỡnh là 1 năm, thời gian tớch nước đầy hồ
là 5 thỏng sau thi cụng.
+ Nhiệt độ bỡnh quõn khụng khớ cỏc thỏng thi cụng là 24 oC (điều kiện thời tiết vào mựa thu).
Bảng 3.13: Cỏc số liệu đầu vào sử dụng trong tớnh toỏn
+ Vận tốc giú trung bỡnh 2 (m/s)
+ Cốp pha Cốp pha thộp cho thượng
và hạ lưu đập
+ Hàm lượng chất kết dớnh (XM / phụ gia) loại M150 : 105 / 45 (kg.m3)
+ Nhiệt thuỷ hoỏ của hỗn hợp xi măng + phụ gia : 273 (J/g)
+ Hàm lượng chất kết dớnh (XM / phụ gia) loại M 250 : 185 / 40 (kg.m3)
+ Nhiệt thuỷ hoỏ của hỗn hợp xi măng + tro bay (CVC) : 334 (J/g)
+ Tỷ lệ truyền nhiệt tại bề mặt cốp pha thộp : 13 (W/m2oC)
+ Tỷ lệ truyền nhiệt sau khi tớch nước vào hồ : 900 (W/m2oC) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Hệ số dón nở do nhiệt : 1,2 x 10-5/oC + Hệ số co ngút do nhiệt : 0,9 x 10-5/oC + Nhiệt dung riờng của bờ tụng : 1000 (J/kgoC) + Tớnh dẫn nhiệt trong bờ tụng ướt : 2,1 (W/moC) + Tớnh dẫn nhiệt trong bờ tụng đụng cứng : 1,7 (W/moC)
- Kớch thước hỡnh học của khối đập
- Chia block và lưới phần tử của khối đập
- Tớnh toỏn biến đổi nhiệt trong quỏ trỡnh thi cụng bờ tụng:
Hỡnh 3.7: Bản đồ phõn bố nhiệt độ trong đập dõng tại thời điểm 1.000giờ
Hỡnh 3.9: Bản đồ phõn bố nhiệt độ trong đập dõng tại thời điểm 3.000giờ
Hỡnh 3.11: Bản đồ phõn bố nhiệt độ trong đập dõng tại thời điểm 11.000giờ
Hỡnh 3.13: Bản đồ phõn bố nhiệt độ trong đập dõng tại thời điểm 25.000giờ
Hỡnh 3.15: Đồ thị phõn bố nhiệt độ trong thõn đập dõng
- Kết luận
Cỏc kết quả tớnh toỏn cho thấy:
+ Với nhiệt độ vữa bờ tụng lỳc đổ 27oC nhiệt độ cao nhất trong đập dõng là 41,6oC.
+ Thời điểm xuất hiện nhiệt độ cao nhất trong toàn bộ thời gian thi cụng đập là từ 1000ữ3000h, vị trớ xuất hiện cục bộ tại mộp thượng hạ lưu đập.
+ Từ những kết quả nghiờn cứu này ta thấy với phương ỏn khống chế nhiệt
độ vữa bờ tụng lỳc đổ 270C và phương phỏp đổ kiểu xõy gạch; chiều cao khối đổ
2m; thể tớch một khối đổ≤250m3, chiều cao một lớp đổ 0,25m; đổ bờ tụng từ 17h tối hụm trước đến 9h sỏng hụm sau, nhiệt độ khụng khớ ≤300C… nhưđó đề xuất đảm bảo điều kiện về nhiệt độ. Như vậy ta cú biện phỏp thi cụng cụng trỡnh hợp lý đảm bảo điều kiện nhiệt độ.