大体积混凝土(筏板基础)温度场仿真分析与温控监测

对于大体积混凝土筏板基础在温度场影响下的应力变化和分布规律,结合具体的实际案例,现场监测得到了混凝土的温度和应力应变变化规律,并与计算得到的数值结果进行了对比,说明了研究结果的可靠性.研究表明大体积混凝土在发生水化热反应的过程中,不同时刻的温度场和应力场变化较大,尽早地进行混凝土开裂防治,能有效解决温度应力引起的表面裂...     

铁路桥梁桥墩混凝土水化热仿真分析研究

本文对铁路桥梁桥墩大体积混凝土浇筑过程水化热温度场进行了数值仿真分析,重点研究了桥墩施工过程中的水化热温度场及桥墩混凝土应力分布情况,结合桥墩混凝土施工工艺对桥墩混凝土的浇筑进行有效的控制,避免由于温度应力引起桥墩裂缝,为该类结构的施工提供参考依据。     

不同季节下大体积混凝土温度及应力研究

为研究不同季节下大体积混凝土温度场变化以及应力特征,选取环境温度、风速、浇筑温度作为不同季节的研究变量,结合某大体积混凝土筏板基础施工参数,利用MIDAS FEA有限元软件分别模拟各季节温度场变化,并探讨其温度应力的发展过程.研究结果表明:①混凝土各位置温度在夏季施工时最高,冬季施工时最低,且冬季施工的大体积混凝土筏板...     

桥梁大体积混凝土施工温度场与温度应力的仿真分析

采用三维瞬态温度场理论,运用有限元程序ANSYS的通用平台,建立大体积混凝土温度场与温度应力有限元计算模型,对湖北野三河大桥3#主墩混凝土的温度场与温度应力进行仿真分析,计算了大体积混凝土内部温度场及仿真应力场,并与实测结果进行比较,结果显示所建立的有限元分析模型可以较好地计算混凝土施工时的温度场与温度应力。     

大体积混凝土墙水化放热温度场分析

为有效进行大体积混凝土施工温度控制，对大体积混凝土施工过程中温度场分布规律进行研究．针对混凝土水化放热过程中内热源随时间变化的问题，采用杜哈美尔定理推导出第三类边界条件下大体积混凝土墙水化放热温度场的解析解．由大体积混凝土墙水化放热温度场解析解可知，混凝土水化放热过程中，混凝土内某一点温度随时间增加先增大后减小，且温度变化近似符合指数函数之和；某一时刻混凝土内温度从核心到表面逐渐降低，且温度分布近似符合三角函数．结合解析解与数值分析方法研究发现，随着混凝土厚度、入模温度、混凝土绝热温升和单方胶凝材料对应系数的增大，混凝土养护阶段核心最高温度升高，导致混凝土里表温差增大；随着表面传热系数增加，混凝土养护阶段核心最高温度和表面温度降低，但是混凝土里表温差增大．混凝土内最大自约束应力正比于里表温差，因此通过分层浇筑、降低混凝土的入模温度、减小混凝土表面传热系数、降低混凝土绝热温升值和单方胶凝材料对应系数等方式可以减小混凝土内最大自约束应力，降低大体积混凝土开裂风险．     

大体积混凝土桥梁承台温度及应力场模拟

为掌握大体积混凝土在龄期范围内的温度及应力分布,为某即建大桥承台施工提供合理、有效的调控措施,采用大型商用软件ANSYS对混凝土承台浇筑后七天内的温度场及温度应力进行数值模拟.结果表明:内部温峰出现在浇筑后的3.5 d左右,表面温峰则出现在第2 d,且先后浇筑的三层混凝土的温度场分布随龄期变化规律有较高的一致性;混凝土内部的最大温度应力出现在浇筑后的7 d,且高于当日混凝土抗拉强度,为避免早期裂缝的发生,在承台施工过程中需在混凝土内部埋设冷凝水管,且要对温度场及温度应力值进行监测.     

桥梁大体积混凝土温度控制与防裂

针对桥梁大体积高强度混凝土施工特点，从配合比设计、材料选择、降温度保湿方法等方面分析了大体积混凝土的温度特性，指出水泥在硬化过程中释放出大量的水化热，产生的温度应力超过混凝土的极限抗拉强度是导致裂缝的主要原因。结合实测大体积混凝土结构温度场，分析了造成大体积混凝土开裂的主要因素。结果表明：做好冷却和保温，对混凝土的最高温度和最高温升速率进行限制，可提高混凝土的极限拉应变；缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高抗拉性能。     

应用模糊控制理论进行大体积混凝土施工过程的温度控制

大体积混凝土施工中一个重要的技术课题就是温度控制.大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此而产生的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素,从而影响基础的整体性、防水性和耐水性,成为结构的隐患.而目前大体积混凝土在升温阶段和降温阶段的温度应力控制中,存在较多的人为因素,温度控制多凭借施工人员的技术素质进行控制.通过分析大体积混凝土温度控制的主要因素,运用模糊控制技术的原理和方法,建立大体积混凝土温度模糊控制器,通过模糊控制器对实际工程的大体积混凝土温度控制进行模拟计算,并将模拟计算结果与实际温控数据对比,从而得出模糊温控系统可以有效地对大体积混凝土温度和应力进行控制的结论.     

碾压混凝土重力坝温度场与温度徐变应力仿真分析

结合百色碾压混凝土坝的工程实际情况，采用三维有限元浮动网格法对该坝施工期和运行期温度场、温度徐变应力进行了仿真计算。计算中考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、坝体分层浇筑过程及自重、水压力对温度应力的影响。仿真结果给出了温度场、温度应力分布及其随时间变化规律，为碾压混凝土重力坝的设计和施工中的温控提供了参考依据。     

异形大体积混凝土水化热研究及仿真分析

为了研究异形大体积混凝土在施工过程中的温度及应力变化规律,同时验证防止异形混凝土结构开裂的设计合理性。以龙游县景观云桥某异形大体积混凝土桥墩为工程背景,通过是否考虑冷却管对结构水化热的影响,利用大型有限元软件分别建立有限元模型进行仿真分析,研究结构内部温度沿厚度方向的时变规律,并对有无冷却管的结构温度场及应力场进行对比分析。结果表明:在浇筑过程中,结构中心部位温度先升后降,且伴随混凝土龄期的发展,混凝土内部高温区域逐渐缩小,且由起始浇筑中心位置逐渐沿厚度方向向下移动。结构早期应力由内外温差引起,且集中于外表面。异形桥墩内部温度场与常规形状桥墩分布变化规律基本相同,并且内部温度略低于后者。通过布置冷却管,能有效降低结构水化热,减小温度应力,有效控制表面温度裂缝的产生。     

浇筑温度对大体积混凝土温度应力的影响

从大体积混凝土的温度应力对结构开裂的影响出发,分析了混凝土的浇筑温度对其施工期温度应力的影响。根据大体积混凝土在施工期裂缝发生的机理与其施工期的温度应力性能,利用数值分析方法,研究了大体积混凝土在浇筑温度变化时,大体积混凝土的温度应力对结构开裂的影响。结果表明:当大体积混凝土的浇筑温度升高时,水泥的水化速度加快,混凝土内部最高温度出现的时间提前;结构的第一主应力呈线性增大,其值为浇筑温度每提高1℃,结构的第一主应力增大2.47%;大体积混凝土的降温差和内外温差随着浇筑温度的提高而增加,且最大降温差和最大内外温差也随着浇筑温度的增大使其发生的时间有所提前。     

多场耦合下大体积混凝土初次蓄水的温度应力问题研究

在大体积混凝土坝初次蓄水时,温度较低的库水必然会对坝体温度场产生较明显的影响,从而影响坝体的变形,甚至产生温度裂缝.为分析大体积混凝土初次蓄水的温度应力,本文将混凝土类多孔介质视为连续介质,综合运用水力学、热学和固体力学等基本理论,根据动量守恒、质量守恒和能量守恒方程建立了以位移、孔隙水压力、孔隙气压力、温度和孔隙率为未知量的多场耦合数学模型,在此基础上编制了有限元计算程序,并对大体积碾压混凝土块的渗流场、温度场和应力场进行了耦合分析,结果表明,考虑耦合后块体温降幅度及温度大主应力均较不考虑耦合条件下大.     

石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算

碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础。根据理论分析和数值计算 ,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响。通过对石门子工程(在建 )进行工程实际监测 ,取得了一些高程测点实测温度变化过程 ,并与仿真计算结果相比较。为模拟混凝土中粉煤灰后期放热 ,提出双 e曲线模型 ,使仿真计算结果更符合实际。按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测 ,从而对大坝后期浇筑作指导 ,具有较好的工程应用价值。     

大体积混凝土裂缝分析及控制技术

大体积混凝土由于体积比较大,水泥在固化过程中会释放出较大的水化热,如果在施工过程中不加以注意和控制,很容易造成混凝土内外温差过大,从而使混凝土产生温度裂缝,危及到混凝土结构的安全性与耐久性.因此,对混凝土温度裂缝加以研究和控制是必要的.本文主要分析了大体积混凝土温度裂缝产生的机理和影响裂缝发展的各种因素,研究了温度裂缝控制的措施,参照了已有的大体积混凝土的温度应力计算及预测方法,从混凝土配合比设计、施工过程监测等方面提出了减少大体积混凝土温度裂缝的有效控制方案.     

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.     

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。     

进水塔施工期温度仿真分析

结合燕山水库进水塔施工方案,应用有限元软件ANSYS,对其施工过程进行了仿真分析.分析表明：施工期混凝土最大温升为29.934℃,浇注后3-4 d即达到峰值,最大温差均不超过24℃.温度应力随着温差的增大而增大,温度应力最大值1.68 MPa,出现在两层混凝土浇筑的接触面,由浇筑时产生的瞬时温差引起.     

大体积混凝土裂缝控制研究

大体积混凝土的固化过程会释放大量的水化热,产生较大的温度和收缩变化,从而导致大体积混凝土产生裂缝,影响结构的耐久性.以大体积混凝土温度应力理论为基础,结合工程实例,并应用Midas/Gen软件对大体积混凝土水化热及温度应力进行模拟,研究和总结了大体积混凝土应力峰值分部情况,对大体积混凝土裂缝控制研究有重要借鉴作用.