冷却水管位置对碾压混凝土拱坝温度场的影响

依据碾压混凝土坝的材料特性,考虑混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工、外界气温变化、表面保温及蓄水等因素,采用三维有限元浮动网格法对碾压混凝土拱坝在不同部位布置冷却水管的方案进行了施工期至运行期温度场全过程仿真分析。计算结果证明：冷却水管布置范围从△↓1299m-△↓1327m变为△↓1275m-△↓1293m,冷却水管的布置范围减小,坝中心所出现的最大温度值明显降低,冷却作用显著。     

冷却水管在泄洪闸闸墩施工期温控中的应用

施工期通冷却水可降低大体积混凝土早期水化热,是成熟的冷却方法,闸墩结构中应用较少.本文结合白沙水库溢洪道闸墩结构中的冷却水管降温方案的设计,通过对水管冷却的热工计算,分析冷却水管冷却的降温幅度,对比相同施工环境条件下是否采用冷却水管的实际温度变化过程,表明水管冷却在泄洪闸闸墩施工期温度控制中使用可有效降低混凝土温度峰值,对闸墩结构的防裂具有重要意义.     

混凝土水管冷却试验与计算及应用研究

针对混凝土冷却水管温度场有限单元法,进行了一个室内混凝土温升试验和计算对比研究。结果表明,该算法在理论上是严密可靠的。同时,将该算法直接运用于一高碾压混凝土重力坝的温控研究中,认为在碾压混凝土坝中,埋设冷却水管仍然是一种效果好、操作简单、灵活易调整、适应性强、质量易保证且又相对经济的温控措施,特别适合坝体内部的削峰降温。     

碾压混凝土坝施工期徐变温度应力场快速仿真技术

水管冷却是一种常用的混凝土温控技术,对减少坝体裂缝有重要作用.受计算机硬件水平限制,目前在微机中模拟碾压混凝土坝内的每根冷却水管存在一定困难,因此,兼顾仿真计算精度和速度,综合等效算法和精细算法的优点,提出一种碾压混凝土坝徐变温度应力场的快速仿真技术,即在坝体基础约束区用精细算法计算,而在其它区域用等效算法计算,最后通过工程实例验证其可行性和实用性.     

基于ANSYS Workbench的混凝土冷却水管优化

为研究大体积混凝土冷却水管的间距及管径对降温效果的影响,利用ANSYS Workbench分析软件对埋设冷却水管的混凝土浇筑块模型进行温度场与温度应力场的仿真计算,并对埋设方案中的管间距、管径进行目标驱动优化分析,得出工程设计允许范围内的优化方案.     

大体积混凝土施工期冷却水管埋设形式的优化

采用冷却水管通水冷却是大体积混凝土坝施工期主要温控措施,而冷却水管埋设布置形式对混凝土内部温度和应力的影响较为显著.利用有限元热流耦合精细算法,考虑了冷却水管中水流与混凝土之间的相互对流热交换机制,真实反映冷却水管附近温度梯度,对冷却水管在仓面上采用不同的布置方式时混凝土内部的温度和应力分布进行详细计算分析.结果表明:相比传统的水管埋设布置方式,采用冷却水管双循环的布置方式更能充分发挥水管冷却作用,且能有效改善混凝土内部的温度和应力分布,降低混凝土内部的温度梯度,对大体积混凝土温控防裂有较为积极的意义.     

蛇形冷却水管水温变化对水管冷却效果的影响

根据管道中恒定平行层流的泊松方程和热传导理论,采用三维有限元仿真方法,对含有冷却水管的混凝土坝的冷却水管中水温的变化规律进行了研究,分析及算例结果表明：水管中径向和轴向均有变化,但其变化值不大,对水管冷却的整体效果影响很小。     

大体积混凝土温度场的理论与试验研究

混凝土中裂缝的出现会降低承载力、影响设计效果、削弱安全性和耐久性.大体积混凝土裂缝控制的一个重要方面是温度控制,针对冷却水管降温下大体积混凝土的温度场和裂缝开裂节理展开了的理论和试验研究,根据等效负热源法,解得冷却水管降温作用下大体积混凝土的温度场方程;通过有限分析法元并结合实际工程监测,验证了数值模拟的准确性,并得出了大体积混凝土温度场的分布规律,对实际工程的施工有一定的预见性.     

不同材质水管温控防裂对比分析

埋设冷却水管是常用的混凝土温控措施之一.对不同材质的冷却水管的温控防裂效果进行研究后发现:铁管的冷却效果最好,但容易出现管壁混凝土应力问题且花费较高,钢丝网塑料复合管冷却效果次之,HDPE管最差.在工程实践中要根据工程现场的实际情况经过精细的仿真计算分析来确定所需水管、合理的水管层距和间距及冷却过程.     

草街冲砂闸闸墩C25混凝土施工温度观测反分析

基于闸墩C25混凝土现场原型试验,采用混凝土非稳定温度场求解的有限元仿真计算技术,集成了混凝土内部冷却水管的离散模型和迭代算法,根据现场温度实测资料,结合优化遗传算法对闸墩试验段混凝土温度场进行了反演分析.研究表明,反演所获取混凝土特性参数能较好体现工程实际情况,为温控仿真计算和确定温控防裂措施提供了重要保证.     

高拱坝施工期温控防裂时空动态控制措施及工程应用

归纳总结了国内外混凝土拱坝温控的若干技术问题．提出了高拱坝施工期温控防裂时空动态控制措施,即通过优化水管冷却的过程控制、细化冷却分区、精细化仿真计算反馈分析、建立温控决策支持系统、强化预警预报机制等手段,实现对混凝土温度的时空动态控制．基于该措施,设计了一系列科学、合理的拱坝混凝土施工技术路线,并应用于大岗山双曲拱坝的建设中．实践表明,该研究成果对大岗山拱坝的温度控制及防裂具有显著的成效,给类似工程提供了借鉴和参考．     

水管冷却混凝土温度场离散算法网格密度研究

水管冷却混凝土温度场离散算法精度较高,但水管周围温度梯度较大,必须布置较密的网格,计算量较大．为了同时满足计算量和工程精度的要求,需研究水管周围的网格密度．建立3个不同网格密度的含水管混凝土块有限元模型,对每一个模型都分别赋以3种不同的管壁放热系数进行计算．计算结果对比表明,对于大坝目前常用的塑料冷却水管,将水管周围混凝土网格加密1层即可满足工程需要;对于高导热性能塑料水管或金属水管,建议加密2层．     

张花高速澧水大桥索塔基础大体积混凝土温控

 结合张花高速澧水大桥索塔基础大体积混凝土施工,根据热传导和有限元基本原理,应用MIDAS软件建立了澧水大桥索塔基础大体积混凝土温控计算模型.根据计算结果确定了温控方案,对大体积混凝土施工全过程进行实时温度监测,实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工,为混凝土冷却水通水和保温保湿养护等温控措施提供了依据.大体积混凝土浇注完成后,索塔基础未出现温度裂缝,达到了预期目标.工程实践表明本文采用的大体积混凝土温度控制方法和流程有效,可供桥梁索塔基础等大体积混凝土施工借鉴.     

基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导

采用等效时间成熟函数反映不同温度历程下混凝土的水化反应状态,对考虑混凝土水化度的水管冷却等效热传导进行了研究,推导了基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导有阴无计算公式,研制了相关的有限元程序．在计算有热源水管冷却问题的混凝土平均温度时,需要存储各高斯点、各增量步等效时间增量．以获得时间增量区间对应的等效时间增量区间,然后计算考虑混凝土水化度时,该时间区间内的水化热温升增毓．针对采取骨料预冷和通水冷却等温控措施的某实际混凝土工程,分析在高温季节浇筑的混凝土块的温度和徐变应力,结果表明温度变化范围在12－27℃,考虑混凝土水化度时计算的浇筑块温度最大增高1.022℃,但徐变应力差民较小。     

水管冷却在墩墙混凝土结构中的应用

借助于混凝土水管冷却温度场严密算法及现场实验反演得出的计算参数,对姜唐湖退水闸闸墩施工期现场水管冷却的仿真效果进行了对比分析.分析结果表明,冷却水管具有明显的导热降温作用,可达到防止混凝土早期开裂的目的.     

碾压混凝土坝温控合理通水方案研究

结合某碾压混凝土重力坝工程8#坝段的工程实际情况,通过水管冷却效果的有限元单元直接算法,对该坝段进行温度场和温度应力场计算。分析水管周边混凝土温度场及温度应力场分布规律,提出尽早通水及变温通水的温控方案,达到有效降低混凝土最高温度的同时,避免由于通水冷却产生水管周边裂缝。     

新型超长底板水闸混凝土结构施工期温控防裂研究

在一般常态混凝土薄壁结构开裂机理的基础上,针对一种具有超长底板的新型水闸混凝土结构,采用混凝土温度场和应力场算法以及水管冷却的精细算法,对其进行了施工仿真计算．计算结果和初步工程实践表明内部水管降温和表面保温的综合措施对于防止长底板开裂是有效的,对今后类似工程有重要的参考价值．