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.     

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.     

桥梁基础大体积混凝土施工温控研究

为研究大体积混凝土分层浇筑厚度较厚时有效温控措施问题,采用仿真分析的方法,研究分层浇筑厚度不同时,冷却管、空间立体冷却网温控措施下的温度、温度应力特性.分析得出:混凝土浇筑厚度为2 m时,冷却管降温效果良好,温度应力都在容许拉应力范围内;分层厚度为4 m时,单布设冷却管不能满足温控要求,而空间立体冷却网可以进一步缩减高温区域,温度应力都在容许拉应力范围内,将空间立体冷却网与分层连续浇筑施工有效的结合起来,可以达到缩短工期的目的.这为相关大体积混凝土施工温控提供参考依据.     

平原地区泵闸工程温控防裂优化与反馈研究

针对平原地区泵闸混凝土施工期开裂问题,应用通水冷却等效算法,依托HTG泵站进行了温控措施优化与反馈研究.经温控方案比选说明分期通水冷却措施能有效控制最高温度及降温速率.底板防裂效果表明泵闸工程采用河水冷却,并利用回水调整水温控制降温速率,可取得良好温控防裂效果.对比底板温度场反馈计算值与实测值,说明反馈模型合理、实验数据可靠、算法可行,可用于后续工程计算.     

福建某碾压混凝土重力坝温控仿真及温控标准研究

亚热带地区高温季节气温与热带相似,且昼夜温差大,对大坝混凝土温控防裂较为不利.本文以福建省某典型碾压混凝土重力坝工程为例,采用有限元法开展了大坝混凝土温控措施及温控标准研究.基于稳定温度场计算结果,依托规范并参考相似工程提出相应温控标准;通过不同方案对浇筑温度、冷却水温和水管间距等温控措施进行了敏感性分析,并据此给出了推荐温控方案.仿真结果表明不采取温控措施时各区最高温度均不能满足控制要求;最高温度对浇筑温度较为敏感,但只控制浇筑温度时,后期内部温度下降缓慢,可能在低温季节产生较大的内外温差而导致表面开裂;综合考虑浇筑温度及通水冷却,可有效降低最高温度及后期内外温差.研究成果可为亚热带地区的类似工程提供参考.     

锦屏一级拱坝左岸混凝土垫座温度资料分析

锦屏一级拱坝左岸混凝土垫座施工浇筑过程中易产生裂缝,从而降低垫座混凝土的完整性,进而影响拱坝施工运行安全.利用2009年至今锦屏拱坝左岸垫座温度监测资料,根据左岸垫座混凝土的施工特点和实际情况,对温度监测资料进行了分析,绘制出左岸垫座温度场分布图,并对温度场分布图进行再分析.分析表明,锦屏垫座浇筑完成部分已基本处于稳定状态,温降速率较缓慢,温度测值沿高程和水平方向的变化均较平稳,温差在空间上的梯度较均匀,从而降低了微裂缝的产生.结果表明,根据不同浇筑温度、浇筑完毕后不同散热条件采取的不同冷却措施,可及时避免有害情况发生,保证垫座混凝土的施工质量,即温控措施安全有效.     

基于混凝土热-力学模型的海河开启桥温度控制方案

根据天津海河开启桥施工过程中的昼夜温差大、一次性混凝土浇筑量大、承台大体积混凝土对背墙结构约束大而导致易开裂的突出问题,引入了考虑混凝土早期性能的热-力学模型、等效时间理论以及热传导原理,建立数学模型和有限元求解方法.在此基础上对不同施工方案进行了结构温度场和应力场的仿真计算.研究表明,采用预埋水管进行冷却的措施可以有效降低最高温度和最大应力.本研究为海河开启桥工程大体积混凝土结构温控防裂提出了具体措施和标准.现场施工表明,数值仿真与分析对现场开裂控制具有指导意义.     

热棒在混凝土温控中应用的试验研究

热棒作为一种有效的传热元件,主要用来解决多年冻土区域的地基冷却问题,其在混凝土温控中的应用较少.分别进行无热棒和使用不同规格热棒进行温控的混凝土温升试验,通过试验对比分析来研究热棒在混凝土温控中的应用.试验结果表明:热棒可以有效将混凝土的水化热传递至大气中,使混凝土峰值温度大幅降低,峰值时间提前,并且缩短最终到达稳定温度的时间.     

大体积混凝土冷却通水智能控制系统研制与应用

为提高冷却通水效率,保证工程质量,研制大体积混凝土冷却通水智能控制系统．通过对混凝土冷却通水的流量和水温的数据进行自动采集,结合混凝土内部温度,根据仿人工智能控制算法计算通水流量,对流量进行自动调节,并应用于锦屏水电站混凝土大坝．实现了冷却通水控制的标准化、自动化运行,加强了混凝土温控效果,提高了工作效率．     

南水北调高性能混凝土温度边界条件的试验研究

为了获取南水北调工程高性能混凝土准确的温度场边界条件,浇筑了一个大型混凝土试块,其中通有3根不同的塑料冷却水管,试块四周和底面采用了5种不同的模板,上表面覆盖了4种不同的保温材料.采用遗传算法对实测数据进行反演,获取了相关的边界条件参数,对温控仿真计算具有重要的参考价值.     

水闸闸墩施工期温度场和应力场的仿真计算分析

结构的内外温差、基础温差是混凝土结构施工期易开裂的主要原因,为此,结合混凝土温度场、应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对施工期某水闸闸墩进行仿真计算,分析闸墩混凝土施工期温度场、应力场的时空变化规律,得出在温降阶段闸墩门槽处是裂缝容易出现的地方．计算结果表明,表面保温和内部水管降温相结合的温控措施既能减小结构的内外温差又能降低结构的基础温差,具有良好的防裂效果,且模板外面贴保温板的保温方法能使混凝土表面的施工质量得到明显改观,值得应用推广．     

混凝土结构施工中采用冷却水管减少裂缝效果及机理分析

为了控制混凝土浇筑后所产生大量的水化热量,消散混凝土内部聚集的热量。采用数值模拟的方法,对混凝土内部温度较高位置添加不同距离的降温水管,将内部不易散失的热量,通过循环的水带走,减小内外温差,并结合现场试验进行论证。结果表明:在混凝土内部设置降温水管,流动的水可以带走一部分混凝土中由于水化热作用产生的热量,明显有效地降低混凝土内部的温度,减小内外温差;降温水管间距布置为1 m时混凝土最高温度为37℃左右,而间距布置为2 m时混凝土最高温度为60℃左右,前者小于后者,布置间距越小降温越明显;间距布置为1 m时的主拉应力为0.003 5 MPa小于间距布置为2 m的主拉应力2.1 MPa,且小于混凝土的极限拉应力2.0 MPa,有效的抑制混凝土中温度裂缝的产生,达到控制的目的。     

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.     

郑州黄河公铁两用桥大体积承台混凝土施工温控技术

本文主要介绍郑州黄河公铁两用桥大体积承台混凝土施工温控技术,对1/4结构模型进行有限元分析,模拟了郑州黄河公铁两用桥大体积承台混凝土不同冷却水管流量对于混凝土内部水化热的疏导效果,并与实际情况进行对比分析,吻合良好,提出大体积混凝土施工中温控冷却管的布设形式及优化技术措施,对桥梁承台大体积混凝土温度裂缝控制技术提供依据。     

大型水电站厂房施工期混凝土开裂机理和防裂方法研究

针对大型厂房混凝土除了受地基约束外还受到侧向约束的特点,对其开裂机理进行了分析,认为强约束是导致此类结构开裂的重要因素之一．运用水管冷却混凝土温度场和应力场的有限元计算方法,利用反演辨识获得的热学参数,对某工程机电厂房肘管段混凝土结构进行了仿真预测分析,通过对各种温控防裂方案的比较,认为采取表面保温和内部水管降温相结合的温控措施,同时配合低温混凝土或跳仓浇筑技术对预防类似工程开裂具有很好的参考价值．     

三峡二期大坝温控仿真反馈分析系统

为提高三峡工程温度控制的科技水平，三峡总公司委托中国水利水电科学研究院研制开发了“三峡二期工程大坝温控仿真反馈分析系统”，提出了一整套先进的计算方法，开发了可模拟混凝土坝施工过程、计算大坝施工期与运行期不稳定温度场与徐变应力场的仿真程序系统。为工程提供一套功能完备、使用方便的温控分析系统，该系统可实时分析大坝的温度与应力分布状态，为温控设计与施工，提供了可靠的科学依据。     

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。     

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.