Concrete is a material with weak tensile strength, which makes it susceptible to cracking due to tensile stresses resulting from temperature changes that cause volume fluctuations. As a result, the problem of thermal stresses and cracks is a significant concern in the design of roller-compacted concrete (RCC) dams. RCC is a type of concrete with low cement content and low workability. It is used to support heavy equipment during transportation, placement, and compaction. RCC is typically transported using large trucks, spread using dozers, and compacted with vibratory rollers. These methods decrease the expense of constructing conventional concrete dams and have been implemented in large concrete structures because of their restricted construction period. The RCC placement rate is faster, and the placement cost is lower than that of conventional concrete, leading to cost savings of up to 50% or even 33% compared to conventional concrete.
This paper discusses the thermal stress analysis of RCC dams to demonstrate the impact of temperature changes that lead to tensile stresses in the structure. The study makes use of Abaqus/CAE software and the finite element method to model and conduct transient analysis on an RCC dam. The analysis is based on the Gibe III RCC gravity dam, which is already built and stands at a height of 250 meters. The analysis considers the real-world weather conditions and thermal properties of the materials. Various modeling conditions were considered, including the use of a time-dependent or constant elastic modulus, and variation of the initial temperature from the ambient temperature. The results obtained reveal the distribution of temperature-induced stresses and the temperature in the dam body.
콘크리트는 인장강도가 약한 재료로 부피변동을 일으키는 온도변화로 인한 인장응력에 의해 균열이 발생하기 쉽 다 . 결과적으로 , 열응력과 균열의 문제는 롤러 콤팩트 콘크리트 (RCC) 댐의 설계에서 중요한 문제 이다 . RCC 는 시멘트 함량이 낮고 작업성이 낮은 콘크리트의 일종 이 며 이것은 운반 , 배치 및 압축 과정을 중장비를 이용하여 시공 된다 . RCC 는 일반적으로 대형 트럭을 사용하여 운반되고 , 도저를 사용하여 펼쳐지며 , 진동 롤러로 압축 된다 . 이러한 방법은 기존 콘크리트 댐의 건설 비용을 절감하고 건설 기간이 제한되어 있어 대형 콘크리트 구조물에서 시행되고 있다 . RCC는 타설 속도가 빠르고 , 타설 비용이 기존 콘크리트에 비해 저렴해 기존 콘크리트에 비해 최대 50% 이상 최소 33% 의 비용 절감 효과가 있다.
본 논문에서는 구조물의 인장응력을 유발하는 온도변화의 영향을 입증하기 위해 RCC 댐의 열응력 분석에 대해 논의한다 . 이 연구는 Abaqus/CAE 소프트웨어와 유한요소법을 사용하여 RCC 댐을 모델링하고 과도 분석을 수행한다 . 이번 분석은 이미 건설 이 완료 된 250m 높이의 Gibe III RCC 중력 댐을 기반으로 한다 . 분석은 실제 날씨 조건과 재료 의 열 특성을 고려한다 . 시간 의존적 혹은 일정한 탄성 계수의 사용과 주변 온도로부터의 초 기 온도 변화를 포함 한 다양한 모델링
조건이 고려되었다 . 얻은 결과는 온도로 인한 응력의 분포와 댐 본체의 온도를 보여준다.
