某工程大体积混凝土温度场的试验研究

为了控制大体积混凝土的水化热温度,对控制混凝土早期裂缝提供依据,了解温度对混凝土早期力学性能的影响,采用镍铬-镍硅型热电偶传感器对混凝土内部温度场进行了实测.结果表明,混凝土浇筑初期内部温度场沿深度呈抛物线分布,最高温度为58℃,在浇筑后3 d出现,持续1 d左右,混凝土中心与表面最大温差19℃.通过实测的温度场分布情况,可以直接了解混凝土内部温度变化趋势,对控制水化热温度和温度裂缝起指导作用.     

混凝土拱坝浇筑温度场的有限元仿真分析

研究混凝土拱坝浇筑过程的瞬态温度场.研究中,用瞬态热传导有限元分析方法,得到了整个施工过程中拱坝温度场的时间和空间分布规律,为控制混凝土拱坝的温度应力提供了依据.     

铅厂水电站碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析

碾压混凝土坝在施工中容易产生温度裂缝,影响大坝安全.采用三维有限单元法对铅厂水电站碾压混凝土重力坝4#表孔溢流坝段在坝体施工期时的变温度场应力场进行有限元仿真计算分析.分析结果表明:强约束区混凝土温差及浇筑时上下层温差均在规范规定范围内;坝体大部分区域内的应力水平满足允许应力控制标准.最后对可能出现温度裂缝的部位提出了相应的防裂措施.     

大体积混凝土基础底板温度及应力场模拟

为研究汽轮机基础底板的温度裂缝,模拟分析了基础底板早龄期温度场与温度应力,得出底板温度和温度应力的分布情况,对减少温度裂缝有指导意义.测温结果表明,用有限元软件模拟分析混凝土基础底板浇筑后八天内的温度场、温度应力情况.研究结果显示:底板内温度峰值出现在浇筑后第3天,中部温度最高,最高达到73℃,底部为58℃,上部为48℃;底板上表层及底面温度应力均大于混凝土极限抗拉强度,有产生裂缝的风险.     

堆石坝面板混凝土施工期温度和应力全坝段仿真分析

针对堆石坝面板混凝土易开裂问题及其结构特点,开展了面板混凝土施工期温度和应力变化规律的仿真研究.依托某混凝土面板堆石坝工程,建立了三维仿真计算网格;采用三维不稳定温度场和应力场的有限元仿真计算程序,对堆石坝面板全坝段施工过程的温度和应力进行了动态仿真计算和分析.结果表明,堆石坝面板施工期内部拉应力较大,且最大拉应力出现在最大温降龄期;此外,面板短间歇面施工期拉应力较小,长间歇面在上层混凝土浇筑后拉应力较大.     

超长大体积混凝土地下结构温度效应的确定及仿真

为了防止超长钢筋混凝土或者大体积混凝土结构出现温度裂缝而降低结构的耐久性能,需要对结构进行温度场和温度应力分析.基于热传导的基本理论阐述了超长大体积混凝土结构地下室温度场确定的方法,并以某实际超长大体积混凝土结构的地下室为例,确定了其结构内外部温度边界条件的取值,运用有限元软件ANSYS模拟了其运行期升温和降温2种最不利工况下的结构温度场,并对结构进行了温度应力计算分析.结果表明：对于超长结构或者大体积混凝土结构,在构件厚度方向存在温度梯度变化,在构件结点处也存在着分布复杂的温度场;离结构刚度中心越远,温度变形量越大;在墙转角、墙板接触、洞口下方均存在温度应力集中现象,且应力从这些地方向周围逐渐减小.     

混凝土拱坝浇筑温度场的有限元仿真分析

研究混凝土拱坝浇筑过程的瞬态温度场。研究中,用瞬态热传导有限元分析方法,得到了整个施工过程中拱坝温度的时间和空间分布规律,为控制混凝土拱坝的温度应力提供了依据。     

大型泵站底板集水井层混凝土温度与应力仿真研究

针对大型泵站底板集水井层混凝土受底部及侧面双约束且采用台阶式施工的特点,开展集水井层混凝土施工期温度和应力的全过程动态仿真研究.依托某大型泵站工程,根据其各结构的施工特点,进行三维有限元建模,并采用三维不稳定温度场和应力场仿真计算理论,对集水井层混凝土进行仿真计算,主要分析其施工期的温度和应力变化及分布情况.结果表明,台阶式浇筑有利于混凝土散热,但不同浇筑时刻其散热强度差别较大,应注意选择合理的浇筑时段.     

装配式桥墩温度应力分析与裂纹控制

以某在建跨海大桥为例,通过数值仿真分析预制桥墩在与现浇承台连接施工时的温度应力及其影响因素,结合海上施工条件提出裂缝控制措施并进行现场试验. 分析结果表明,填芯混凝土热膨胀是预制桥墩温度应力的主要因素,温度梯度为次要因素. 混凝土入模温度从10 °C提高到40 °C,最大拉应力增加15.4%. 作为单项措施,设置隔热缓冲层的控制效果最佳,其次为冷却水管、优化混凝土配合比、分层施工和应力消散孔,外壁保温与内腔通风措施的效果较差. 提出的裂纹控制方案是采用优化混凝土配合比,且分3层浇筑混凝土,第1层和第2层分别设置隔热缓冲层和应力消散孔,通过现场试验验证了该方案可以有效地控制裂纹.     

大体积混凝土施工过程温度应力场监测及有限元分析

大体积混凝土由于水泥水化发热导致混凝土在施工及养护过程中出现升温和降温过程,并在混凝土表面和内部产生温度差,受到边界条件的约束在混凝土的表面和内部产生温度应力.大体积混凝土施工中控制温度的本质就是控制温差引起的温度应力.根据某工程的特殊情况,设计了温度测点和温控方案,并对混凝土水化放热公式系数m进行修正,建立了有限元分析模型,分析过程中考虑了混凝土的力学性能随龄期的非线性增长.通过分析,预测了大体积混凝土的温度变化过程及应力分布情况,并与实测数据对比,吻合较好.其成果可为其他类似工程提供参考.     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一,当温度降低沥青加铺层变形受阻时,水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝.采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系,结果表明,在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响     

温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响

混凝土温度应力是新浇混凝土爆破安全控制标准的重要影响因素,利用有限元法研究岩石基础上大体积混凝土的温度及温度应力变化过程,探讨爆破振动荷载与温度应力耦合作用下温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响.结果表明,混凝土早期温度应力可以作为爆破安全控制标准的安全储备,后期的温度应力则需要根据实际情况判断,在高温季节浇筑的混凝土温度应力对爆破安全危害影响较小,甚至于可以作为混凝土的安全储备,而在寒冷季节浇筑的混凝土,后期将产生较大的温度拉应力,将严重降低混凝土爆破安全控制标准.     

三峡永久船闸输水洞衬砌施工期温度与应力监测成果分析

介绍了三峡永久船闸输水隧洞衬砌混凝土温度与温度应力现场监测和裂缝观测成果.利用实测资料计算分析了输水隧洞衬砌混凝土边墙和顶拱的温度应力.采用弹性徐变温度应力理论分析了大型隧洞衬砌混凝土的温度与温度应力变化特点,并与实测值进行了比较.根据实测结果与理论分析,提出了大型隧洞衬砌混凝土施工期的温控有效措施:降低水化热温升、加强早期养护和冬季保温.     

早期混凝土热学参数优化及温度场精确模拟

早期混凝土温度场变化剧烈,其生热过程、导热性能都与水化过程密切相关。综合混凝土绝热温升方程、热学参数和边界条件三方面,进行了早龄期混凝土热学参数优化和温度场精确模拟的研究。在室内试验基础上,采用Python语言编写遗传算法程序,并将二次开发的ABAQUS温度场子程序嵌入到遗传算法中,进行了绝热温升方程的参数优化;考虑导热系数和比热变化,开发了基于水化度的热学参数子程序。采用优化后绝热温升方程对某工程实例进行了对比研究,结果表明：热学参数变化对早期混凝土的温度场分布有重要影响,考虑水化度热学参数变化的工况比不考虑该参数变化的工况,承台内部温度最高值增大7.28%,表面温度最高值增大14.30%,内外温差增大3.81%,内外温差值较高的范围也较大;研究成果能更为精确的预测结构早期应力和开裂。     

预应力混凝土箱梁温度场及温度应力现场测试研究

根据现场测试结果,分析了预应力混凝土箱梁水化热产生的温度场以及温度应变随时间的变化规律。水化热温度时程曲线包括升温阶段、恒温阶段、迅速降温和缓慢降温四个阶段。水化热温度峰值随着入模温度的升高而增大,其变化规律近似符合线性关系。实测数据显示水化热温度应力可能导致混凝土结构开裂。此外,通过现场连续观测得到日照温度梯度的非线性分布规律及日照温度应力的变化规律。测试结果表明中国现行公路桥涵规范中不考虑底板的温度梯度是偏不安全的。结合分析结果,提出了预防温度裂缝的措施。研究结论可为预应力混凝土箱梁桥的设计和施工提供参考。     

大体积混凝土温度场及温度应力的有限元分析

结合工程实例,采用ANSYS有限元软件对大体积混凝土浇筑及冷却过程中的温度场及温度应力进行了模拟,通过APDL语言编写程序控制了模拟过程．分析结果与工程计算及实际测试结果相近,验证了所建模型与选取参数的正确性,保证了运用ANSYS研究大体积混凝土水化热影响参数的可行性．分析发现：混凝土温度峰值与最大拉应力与浇筑温度呈正相关;采用低热量水泥时,可降低温度峰值、推迟峰值出现时间,并降低结构温度应力;环境温度变化时,温差成为关键因素,应根据实际情况制定季节性施工方案．     

大型火电厂主厂房钢筋混凝土结构温度应力分析

单台1 000 MW级机组火电厂主厂房长度超过规范限定值,温度应力是其要解决的主要问题之一.通过手算法分析混凝土的收缩、温度应力和变形,对主厂房超长钢筋混凝土结构温度效应进行了探讨,并用有限元程序进行温度应力的数值计算,得出了结构在温度应力作用下的内力分布及变形特点,对工程设计及施工具有一定的指导意义.     

早龄期大体积混凝土温度应力与裂缝的关系

温度裂缝严重危害大体积混凝土的结构安全.目前,对混凝土温度应力及裂缝的研究不断深入.两个工程实例的研究表明,因温度及干缩而产生的拉应力破坏可能发生在混凝土早龄期.因此,为防止大体积混凝土温度裂缝产生,对温度和干缩应力与混凝土强度的验算应从混凝土产生温度应力的起点开始,贯穿其应力发展的全过程.     

大体积混凝土表面保温保湿施工工艺研究

为了有效地解决构件尺寸临界于大体积混凝土与非大体积混凝土之间的混凝土施工问题,研究了大体积混凝土产生温度裂缝的原因,提出了"软包大模侧模保湿保温"的新施工方法。通过在浏阳水岸山城项目中的施工实践,证明该方法对控制混凝土的温度应力具有较明显效果,且该方法操作简单,投入少,具有较好的经济效益,值得实际推广。