Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 05-05-2025 Asal: Lokasi
Dengan percepatan pembangunan bendungan tinggi kelas 200m-300m di Tiongkok barat, pengendalian suhu dan pencegahan retak pada bendungan beton telah menjadi tantangan penting. Fenomena “tidak ada bendungan tanpa retakan” memerlukan terobosan inovatif melalui teknologi komputasi modern, ilmu material, dan sistem manajemen cerdas. Hal ini mendorong transisi dari 'Bendungan Digital' (akuisisi data dan analisis simulasi) ke 'Bendungan Cerdas' (kontrol otomatis dan pengambilan keputusan secara real-time), sehingga memungkinkan pengelolaan keselamatan siklus hidup bendungan tinggi secara penuh.
1.1 Optimasi Campuran :
Mengurangi panas hidrasi melalui pengurang air dan fly ash (dosis 40%-60%).
Semen berbasis MgO untuk kompensasi tegangan suhu.
1.2 Materi Lanjutan :
Semen Portland dengan suhu rendah (misalnya, Semen Ferit Tinggi) mengurangi konflik antara beton berkekuatan tinggi dan kontrol suhu.
Material semen multi-komponen memungkinkan beton berperforma tinggi yang dapat disesuaikan.
1.3 Tantangan :
Kekuatan tarik benda uji gradasi penuh hanya 51%-61% dari benda uji saring basah.
Koefisien keselamatan dalam standar saat ini masih terlalu konservatif.
2.1 Analisis Elemen Hingga :
Teknologi simulasi konstruksi dinamis yang matang (misalnya, perangkat lunak SAPTIS oleh tim Akademisi Zhu Bofang).
2.2 Peningkatan Algoritma :
Peningkatan efisiensi komputasi melalui algoritme lapisan yang diperluas dan metode elemen heterogen.
2.3 Batasan Parameter :
Kenaikan suhu adiabatik dan model modulus elastisitas gagal memperhitungkan sepenuhnya:
Panas hidrasi abu terbang tahap akhir.
Efek riwayat suhu.
3.1 Faktor Keamanan yang Direvisi :
Spesimen yang disaring secara basah melebih-lebihkan ketahanan retak (misalnya, faktor keamanan Proyek Xiaowan: 0,927).
Standar yang diperbarui sekarang memerlukan faktor keamanan 1,5-2,0.
3.2 Optimasi Gradien Suhu :
Perbedaan Suhu Dasar : Bendungan beton yang dipadatkan dengan roller melebihi batas yang ditetapkan (misalnya, Proyek Longtan: 16°C).
Perbedaan Suhu Antar Lapisan : Penyesuaian dinamis berdasarkan panjang blok penuangan.
Perbedaan Suhu Internal-Eksternal : Isolasi sepanjang tahun untuk mencegah retakan gelombang dingin.
4.1 Metode Tradisional :
Pipa pendingin, penuangan suhu rendah, insulasi permukaan (misalnya, Bendungan Tiga Ngarai bebas retak).
4.2 Strategi Inovatif :
Filosofi 'Kontrol Suhu Komprehensif + Isolasi Jangka Panjang' (Zhu Bofang).
Protokol pendinginan dioptimalkan melalui mekanisme rekahan.
5.1 Transisi Digital ke Cerdas :
Pendinginan Cerdas : Penyesuaian aliran/suhu secara real-time menggunakan sensor IoT.
Pemantauan Otomatis : Ganti entri data manual dengan pencatatan tekanan/suhu yang tersinkronisasi.
5.2 Inovasi Evaluasi Keselamatan :
Simulasi Perilaku Sejati : Menggabungkan tegangan sisa dan gradien nonlinier melalui Metode SR (simulasi proses penuh + pengurangan kekuatan).
Pemantauan Siklus Hidup : Integrasikan data real-time dengan simulasi untuk penilaian keselamatan dinamis.
| Kategori | Permasalahan Utama | Usulan Solusi |
|---|---|---|
| Bahan/Parameter | Variasi parameter termal yang besar; data spesimen tingkat penuh yang tidak memadai | Mengembangkan perangkat pengukuran presisi jangka panjang; mengukur efek gradasi |
| Pemodelan | Model yang ada mengabaikan riwayat suhu dan jeda hidrasi abu terbang | Menetapkan model hidrasi yang bergantung pada suhu; memvalidasi deformasi autogenous |
| Teknologi Cerdas | Penundaan pengumpulan data secara manual; sistem pendingin cerdas yang belum matang | Mempromosikan akuisisi data otomatis; mendorong kolaborasi penelitian dan pengembangan lintas disiplin |
| Standar | Batas suhu statis (misalnya, perbedaan antar lapisan 15-20°C) | Kembangkan standar dinamis yang memperhitungkan panjang blok tuang |
Ilmu Material :
Desain parameter termal beton yang disesuaikan.
Produksi semen dengan suhu rendah dalam skala industri.
Sistem Cerdas :
Model kontrol suhu berbasis AI.
Peralatan pendingin yang sepenuhnya otomatis.
Evaluasi Keamanan :
Platform simulasi perilaku yang sebenarnya.
Standardisasi Metode SR dalam kode.
Pembaruan Peraturan :
Standar ketahanan retak beton bergradasi penuh.
Kerangka kerja kontrol suhu adaptif.
Studi ini secara sistematis meninjau strategi pengendalian suhu untuk bendungan tinggi, dan memposisikan “Bendungan Cerdas” sebagai solusi utama terhadap dilema “tidak ada bendungan tanpa retakan”. Melalui kemajuan sinergis dalam material, algoritma, kontrol cerdas, dan simulasi perilaku yang sebenarnya, manajemen keselamatan siklus hidup bendungan kelas 300m secara penuh dapat dicapai. Inovasi-inovasi ini memberikan dukungan teoretis dan teknis yang penting bagi proyek bendungan super tinggi Tiongkok sekaligus menetapkan tolok ukur global untuk rekayasa hidrolik cerdas.
BGT Hydromet berkomitmen di bidang pemantauan keamanan persepsi cerdas BENDUNG, kami telah berpartisipasi dalam pembangunan hampir 3.000 waduk kecil di Tiongkok untuk layanan pemantauan kondisi air hujan dan keamanan bendungan, memberikan jaminan informasi yang akurat untuk pengiriman pengendalian banjir waduk, prakiraan, dan peringatan dini.
