大体积混凝土基础水化效应的有限元分析

文章结合实际工程大体积混凝土基础,采用三维瞬态温度场理论,利用ANSYS有限元软件对整体浇筑、分层浇筑、设置水管冷却等不同施工条件下,大体积混凝土基础的温度场和应力场的分布规律进行了分析。结果表明:与整体浇筑相比,分层浇筑和加水管冷却可以有效降低大体积混凝土基础水化效应的温度场和温度应力,对指导工程实践具有重要的现实作用。     

复合水泥在大体积混凝土船闸工程中的应用

船闸主体工程常由大体积混凝土构成，为寻求解决大体积混凝土由温度应力而产生的开裂问题，采用电子计算机模拟，利用ANSYS软件有限元数值模拟对船闸底板的温度场和温度应力进行分析，分析对比表明：水泥的品种、环境温度、混凝土分层厚度等均影响混凝土的温度．结合工程应用情况，提出了采用复合水泥的大体积混凝土工程如何控制混凝土内部高温和防止开裂的有效措施．     

大体积混凝土水化效应的有限元分析

根据实测的接驾咀特大桥系杆拱桥端横梁的水化热温度场,采用三维瞬态温度场理论,利用ANSYS有限元软件,对分二次浇筑与整体浇筑时端横梁水化热温度场和应力场的分布规律进行了分析。分析结果表明,整体浇筑时端横梁水化温升要较分层浇筑时快,采用分层浇筑方式可有效地降低大体积混凝土水化效应的温度场和温度应力。所建立的大体积混凝土水化效应的温度场和温度应力的有限元分析方法和分析结果可为施工方案的选择提供参考。     

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．     

承台大体积混凝土水化热分析及温控措施

大体积混凝土会产生大量的水化热导致结构裂缝的出现,对结构的耐久性和承载力产生不利影响,因此需要采取控制措施,减少混凝土内部的梯度温度,控制大体积混凝土结构在施工过程中裂缝的产生。论文采取混凝土内部布置管冷的措施来降低承台大体积混凝土结构在施工过程中产生的水化热,控制混凝土温度裂缝。利用Midas/Civil有限元软件的水化热计算模块进行水阳江特大桥承台大体积混凝土结构的数值模拟,通过无管冷和有管冷的对比分析,确定布置管冷的必要性。研究进水温度、水流量等参数对承台大体积混凝土结构的水化热影响,确定管冷合理的参数取值。分析浇注温度对承台施工过程中温度效应的影响,确定合适的浇筑温度。通过优化分析得到浇筑温度为15℃、进水温度10℃和管冷水流量为2 m~3/h时,其冷却的效果较好并满足规范要求。通过合理的管冷布置和必要的温控措施,能够有效地降低施工中内部温度并且符合工程的实际要求。     

软基上厂房大体积混凝土施工期温度应力仿真

采用有限元法对某软基上厂房混凝土浇筑过程进行仿真计算,分析了基本温控方案混凝土施工期温度及徐变温度应力的详细分布规律.根据仿真分析结果,提出了合理的温控措施并进行复核.然后以此工程为例,通过对地基变模的敏感性计算,研究了地基软硬程度对混凝土温度应力的影响,并给出了软基上大体积混凝土应力分布的一些特殊规律;建议对软基上的厂房大体积混凝土温控问题,应重点关注混凝土浇筑块中心部分的内部最高温度控制,并加强表面保温,特别是蜗壳及尾水管等结构突变及边界条件突变部分的保温.     

钢管混凝土拱肋截面温度场模拟分析

以钢管混凝土拱桥拱肋截面的温度场为分析对象,以热传导理论结合有限元通用程序ANSYS进行数值分析。分析钢管截面尺寸,混凝土浇筑温度等参数对钢管混凝土浇筑初期的截面温度分布的影响。为便于分析,切实模拟,做出了适当的假定,采取了合适的分析参数。分析方法可以推广到实际工程,并为实际工程的理论分析提供参考。     

大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析

在有限元程序ANSYS的通用平台上，通过参数设计语言(APDL)以及多种ANSYS内部函数，编制宏命令来控制ANSYS程序对巴东长江大桥承台大体积混凝土的浇筑温度场进行仿真分析，并将计算结果与实测结果进行了比较，结果显示所建立的有限元分析模型可以较好地仿真实际混凝土温度场．     

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.     

大体积混凝土底板施工的综合防裂技术

大体积混凝土体积庞大,混凝土浇筑后释放出大量水化热,由于体积较大,聚集在混凝土内部的热量不易散发,混凝土内部温度较高,造成混凝土内外温差较大.由于约束的影响,在混凝土的升降温过程中会引起混凝土内部温度应力剧烈变化而导致混凝土结构产生有害裂缝,施工难度较大.结合南京某综合大楼基础底板大体积混凝土工程施工实例,施工前用有限元分析模拟大体积混凝土温度场,根据分析结果制定施工方案,优化混凝土配合比.现场埋设了温度监控点,施工中根据监控信息随时调整养护方案,从而做到信息化施工.实践证明理论分析得出的温度变化规律与实测结果基本符合,采取的施工方案安全可靠,上述综合防裂技术措施的应用确保了该工程大体积混凝土防裂目标的实现.     

砼叠合连续梁特殊截面处正截面受力性能分析

混凝土叠合连续梁由于其特殊的使用性能在实际工程中具有实用意义,利用大型通用有限元软件ANSYS模拟一组叠合连续梁和对比梁,通过对比发现叠合连续梁在跨中截面存在受拉钢筋应力超前和后浇层受压区混凝土应力滞后以及支座负弯矩处受拉钢筋应力滞后等现象,为实际工程中的设计和施工提供了理论依据,使其更能广泛的应用。     

等效龄期法在混凝土早龄期温度裂缝控制中的应用

为了分析评估早龄期混凝土的温度应力及开裂风险,基于Arrhenius方程,采用等效龄期方法预测了温度和龄期对混凝土基本力学性能发展的影响规律,并推导了基于等效放热速率函数的混凝土温度场定解方程,结合有限元理论与增量法求解了混凝土温度应力并对混凝土早期温度开裂风险做了分析.研究表明,等效龄期方法不仅可以很好地预测混凝土基本力学性能（抗压强度、抗拉强度）在参考温度下随龄期的发展,结合有限元软件ANSYS,采用等效龄期方法也可以有效地预测并控制混凝土结构的早期温度开裂现象.     

160 000 m3大型LNG储罐混凝土外罐施工全过程温度作用分析

为了解160 000 m3大型液化天然气(LNG)储罐混凝土外罐在施工期间的抗裂性能,避免由于水泥水化放热、混凝土收缩、外界气温变化而造成的外罐墙壁竖向开裂及扶壁柱局部环向裂缝现象,运用有限元数值模拟技术,采用增量法,分别探讨了施工模板材料、施工质量、施工季节及混凝土入模温度对混凝土外罐温度应力分布的影响及其规律.结果显示:模板对温度应力的影响作用较小,混凝土收缩导致混凝土拉应力持续增长,温度应力随着施工季节温度的变化而产生相应波动,施工质量及施工季节对温度应力的影响较大;在上述结论基础上,视温度应力结果为水化热、混凝土收缩、外界气温及入模温度各自单一影响作用下温度应力的叠加,进而总结出各因素对混凝土施工阶段温度应力的影响规律,并提出可供实际工程参考的防裂措施建议.     

蒸压加气混凝土砌块温度裂缝防治措施探讨

采用有限元数值模拟方法,借助ANSYS有限元软件中的热-结构耦合模块进行蒸压加气混凝土砌块单片墙体的温度效应模拟,分析了墙体的受力、位移和裂缝情况。揭示夏热冬冷地区蒸压加气混凝土砌块墙体温度裂缝产生机理,进而完善设计理论和施工技术措施。     

Optimization of processing parameters for laser powder deposition using finite element method

In order to investigate the effects of powder materials and processing parameters on thermal and stress field during laser powder deposition (LPD), a finite element model was developed with the help of ANSYS software. The finite element model was verified by the comparison between the experimental results and computed results. Then LPD processes with different powder materials and processing parameters were simulated by using the FE model. The results show that less difference of thermal conductivity and thermal expansion coefficient between powder material and substrate material produces lower residual stress; higher laser power, laser scanning speed and smaller laser beam diameter can lead higher peak temperature and higher residual stress. The research opens up a way to rational selection of the powder materials and processing parameters for ensured quality.     

混凝土浇筑顺序对高大模板支撑体系稳定性影响

目的研究混凝土浇筑顺序对高大模板支撑体系稳定性影响,为《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008修订提供依据,为施工方案设计提供参考．方法笔者结合高大模板试验,利用ABAQUS有限元分析软件模拟其受力性能．探讨模板体系在施工过程中,混凝土浇筑顺序对架体整体稳定性的影响．结果数值模拟与试验结果吻合良好,验证了该计算模型的正确性．分析得到在非对称浇筑混凝土过程中,立杆内力发生突变,架体水平侧移达到14．647mm,而在对称浇筑混凝土过程中,架体水平侧移只有0．992mm．结论建立的有限元模型可以较好地模拟高大模板支撑体系受力性能．采用非对称方式浇筑混凝土将会使高支模架体产生较大侧移,立杆受力不均,不利于架体整体稳定性．混凝土浇筑顺序在高支模体系中不可忽略．建议采用对称方式浇筑混凝土,提高架体整体稳定性．     

基于 ANSYS 的预应力混凝土空心板梁单元挠度与固有频率的研究

以实桥作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土空心板梁单元的有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了空心板梁单元在自重作用下的变形与应力,并且进行了梁单元动力性能分析;分别建立了在预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同情况下梁单元挠度和固有频率与预应力大小的关系曲线,从关系曲线可知预应力筋布置形式及分布形式对梁单元挠度有很大影响,而对固有频率影响不大。     

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.     

SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证

为得到SS400超细晶钢焊接温度场分布规律,用ANSYS软件,对SS400钢焊接温度场进行模拟计算,利用体生热率及生死单元技术来实现热源移动和焊缝的生成,得到一定焊接工艺下的焊接温度场分布规律。为验证模拟计算结果的准确性,进行了8 mm厚SS400钢平板对接焊试验,对焊接温度场进行了测定。对比结果发现,模拟计算的温度场与试验温度场变化规律基本相同。用ANSYS分析焊缝及热影响区的热循环曲线是可行的。