浇筑层厚度对约束区大体积混凝土温度应力影响研究

在大体积混凝土结构中,约束区温度应力的控制具有重要意义。选择合适的浇筑层厚度是工程规划和制定温控方案的重要环节。通过对现阶段大体积混凝土温控措施进行总结,介绍考虑水管冷却的等效热传导方程,然后建立有限元模型分析不同层厚方案下约束区大体积混凝土的温控效果。结果显示:在算例给定条件下,层厚3.0 m方案的温度应力最大值略小于层厚1.5 m、2.0 m方案,但对应混凝土龄期小于后两种方案。建议厚层浇筑时应优化二期冷却方案,以防止内部过早出现较大拉应力。更多还原     

液氮冷却混凝土技术探讨

大坝、水电站厂房基础、水闸,大桥桥墩等大体积混凝土建筑物,混凝土浇筑后,由于水泥水化热难以散发而导致混凝土内部温度升高,如不加以控制,则会引起混凝土温度裂缝.因此在进行大体积混凝土施工时应考虑多种温控措施,其中,以降低混凝土入仓温度是最有效的温控手段.目前国内常用冰冷、风冷、水冷措施来降低混凝土原材料或混凝土拌合     

大体积混凝土出机口温控参数经济性优化研究

对于大体积混凝土出机口温控参数选取，传统方法是按照规范要求和工程经验共同确定，经济性方面考虑不多，存在温控措施不优，工程造价偏高等问题。为了实现大体积混凝土出机口温度达到工程标准的同时有效控制温控生产成本，提出了大体积混凝土出机口温控参数经济性优化模型，以制冷水温度、粗骨料温度和加冰率等出机口温控参数作为优化变量，出机口温控成本最低为优化目标，优化出机口温度温控成本。通过工程实例验证，在满足混凝土出机口温度14℃要求的前提下，可将温控造价降低1.73元/m³,相较之前方案经济成本降低了9.4%,说明该方法具有可行性和实用性，可为混凝土出机口温控参数的优化提供重要参考。     

景洪电站碾压混凝土工程温控措施效果分析

以景洪电站大坝混凝土纵向围堰⑧-⑩坝块高程544.4-550.6 m的混凝土浇筑为例,分析影响碾压混凝土内部最高温度的因素,通过对碾压混凝土各项温控措施的理论分析和实际监测比较,阐述各单项温控措施所能达到的控制效果。分析结果表明,混凝土浇筑过程中所采取的各单项温控措施之间是相互关联的,在亚热带地区施工的大体积碾压混凝土需要采取综合的温控措施。     

三峡三期工程主坝大体积混凝土内部温度控制

三峡右岸三期工程施工中,为了有效控制坝体大体积混凝土内部温升,采取了高温季节使用预冷混凝土浇筑、控制混凝土出机口温度及浇筑温度、对混凝土内部人工通水进行初冷、中冷和后冷等措施。三峡三期工程大坝混凝土内部温度没有出现超标现象,混凝土温控工作取得了良好的效果。     

考虑冷却水效应的闸墩混凝土施工期温度场研究

温度变化对于大体积混凝土结构施工期的安全至关重要。在大体积混凝土内部埋设冷却水管是最有效的温控防裂措施,这就很有必要对埋设冷却水管结构的温度场进行分析研究。本文基于大体积混凝土温度场理论,针对采用冷却水管进行控温的闸墩,采用有限元热流耦合法模拟冷却水管的作用,对闸墩混凝土施工期三维温度场进行了仿真分析。分析表明,研究所采用的冷却水方案是可行的,能够有效地降低温度场峰值、减小混凝土内外温差、控制混凝土浇筑初期的温度,达到减少甚至消除结构裂缝的目的。     

水库溢洪道施工温控方案数值模拟与优化研究

寒冷地区混凝土施工,保温防裂是大体积水工混凝土的主要控制指标。文章采用混凝土温度场有限元计算方法,以猴山水库溢洪道工程为案例,针对不同混凝土浇筑季节、不同保温板厚度及处理措施的4种施工方案进行了数值模拟,通过对比分析溢洪道关键部位温度场和温度应力,确定了溢洪道最优温控标准和温控防裂措施,为设计和施工提供了有力技术支撑。     

三峡右岸三期工程主坝大体积混凝土内部温度控制

三峡右岸三期工程施工中．为了有效控制坝体大体积混凝土内部温升，采取了高温季节使用预冷混凝土浇筑、控制混凝土出机口温度及浇筑温度、对混凝土内部人工通水进行初冷、中冷和后冷等措施。三峡右岸三期工程大坝混凝土内部温度没有出现超标现象．混凝土温控工作取得了良好的效果。     

大坝混凝土温控防裂措施优化研究

温度裂缝是大体积混凝土表面裂缝的主要形式,因此做好温控防裂措施具有重要意义.文章以石桥水电站混凝土重力坝为例,利用数值模拟的方法,研究了混凝土入仓温度和表面保温措施对混凝土内部温度和应力的影响,并根据研究结果建议将入仓温度和环境温度之差控制在5℃以内,同时采用厚度为2 cm的钢模板内部贴聚乙烯泡沫保温板的方式进行表面保...     

大体积混凝土智能通水温控系统的研制

为提高大体积混凝土冷却通水效率,保证工程质量,研制了一套具有结构简单、安装容易、功耗低、抗干扰能力强、规约开放、数据通讯稳定可靠等一系列特点的大体积混凝土智能通水温控系统,在无人干预的情况下,实现了对混凝土内部温度、冷却水水温、冷却水流量等信息的实时采集以及冷却水流量的自动控制,并在实际工程中开展了应用研究,取得了良好的温控效果,对提高我国大体积混凝土温控技术的智能化水平具有重要意义。     

挡潮闸闸墩高性能大体积混凝土温度效应与控制

为了解决某挡潮闸枢纽工程中高性能大体积混凝土结构浇筑时的温度控制问题,避免因混凝土干缩、自体积变形、外部约束和温度效应等因素引起混凝土开裂,取闸室底板和中墩进行三维有限元建模,对闸墩采取不同的温控措施,进行闸墩温度场和温度应力场的仿真分析,研究闸墩冷却水管布置方案的温控效果并提出科学合理的温度控制措施,为现场科学施工提供理论指导。仿真结果表明:通水冷却效果良好,闸墩均未出现裂缝;在混凝土浇筑初期采取降低入仓温度和通水冷却等降温措施来减小由于混凝土水化热引起的最大温升,可以有效减小混凝土温降阶段的降温幅度;控制最大温升、内外温差及温降速率是大体积混凝土闸墩温控防裂的关键。     

进水塔蓄水期温度场及温度应力ANSYS分析

结合某水库进水塔两种蓄水方案,应用参数化设计语言APDL对ANSYS进行了二次开发,完成了其蓄水期温度场和温度应力的仿真分析。分析表明:两种方案温度应力均小于混凝土极限拉应力。方案一蓄水期最高温度为27.953℃,最大温度应力为1.91 MPa,均大于方案二,方案二更有利于结构整体安全运行。     

亚碧罗碾压混凝土重力坝温控方案初步设计

碾压混凝土重力坝温控设计的重点在于控制基础温差、内外温差和新老温差,控制混凝土最高温度,以此达到防裂的目的。利用三维有限元法,对亚碧罗碾压混凝土重力坝温度场进行了多种温控方案的仿真计算,计算中考虑了混凝土绝热温升随时间的变化、通水冷却、分层浇筑和气温环境的变化等因素,得出了亚碧罗碾压混凝土重力坝合理的温控方案。     

底孔坝段温度应力场仿真研究

针对坝身开孔后削弱了混凝土坝结构的整体性、孔口周围易产生应力集中并可能导致产生温度裂缝的问题,采用三维有限单元法对底孔坝段施工全过程进行温度应力场仿真研究,计算考虑了通水冷却、混凝土的水化热温升以及弹性模量等对底孔坝段温度和应力的影响,并对比分析了不同方案下坝体温度应力。结果表明:方案4(约束区Tp=18℃,非约束区Tp=22℃,通水冷却)在采取通水冷却和控制混凝土浇筑温度措施后,高程1 624.5~1 631.5 m范围内垫层常态混凝土最高温度为33.8℃,最大温度应力为1.50 MPa;高程1 626.5~1 646.5 m范围内碾压混凝土最高温度为26.8℃,最大温度应力为1.32 MPa;高程1 646.5~1 692.0 m范围内闸室以上常态混凝土最高温度为36.5℃,最大温度应力为1.45 MPa,从而坝段各区域的最高温度均小于允许最高温度,最大应力小于该工程的允许拉应力。研究成果为混凝土坝底孔坝段施工温度控制提供借鉴。     

基于有限元仿真及神经网络模型相结合的大体积混凝土温度预测方法

大体积混凝土的温度裂缝控制是混凝土大坝安全的重要技术问题之一。为研究大体积混凝土内部温度演变规律,对其进行了现场测试。通过实测得出大体积混凝土内部由于水泥水化放热导致在50 h内温度逐渐上升;而表层温度受到环境温度的影响较大,呈现不规律的状态。考虑热固耦合和对流换热现象,结合COMSOL三维有限元软件对大体积混凝土进行模拟仿真,得出:仿真模拟计算得到的大体积混凝土内部温度变化曲线与实测数据的变化规律较为相似;但由于对流换热系数是由人为设定、水泥水化放热公式是通过经验公式得出等情况,导致仿真模拟误差在5%左右。为进一步精确模拟,结合神经网络原理并引入遗传算法和贝叶斯更新对BP神经网络权值进行优化,得出:神经网络预测曲线与实测大体积混凝土变化曲线规律相似;在有大量的已知数据的情况下,神经网络算法可以很好的对监测点进行预测,其最大误差为2. 57%。因此,将有限元仿真和神经网络预测方法结合可较为准确的预测大体积混凝土内部温度变化,获知最大温差薄弱处,利于采用相应措施来避免大体积混凝土裂缝发展。     

混凝土动态3D打印过程温度应力数值仿真分析

3D打印混凝土在水利水电领域有着广阔的发展前景,但温度应力的影响使其发展受到限制,为此需要研究如何降低其构件的温度应力。由3D打印混凝土的工艺特点可知,通过外部条件对其温度进行控制是不可行的。因此,从混凝土动态3D打印成型的工艺参数出发,对其温度场、应力场进行了研究,以期得到工艺参数对其温度应力的影响。通过数值模拟的方法,得出了混凝土内部各点温度随时间的变化以及打印速度、打印层厚和初始打印温度等对3D打印混凝土构件内部温度变化的影响。结果表明,适当地增大混凝土的打印速度、减小打印层厚、降低初始打印温度,可以降低混凝土的最大应力,且打印速度为3. 0 m/min、打印层厚为0. 10 m、初始打印温度为12℃时,典型层的最大应力最低。     

环境温湿度对大体积混凝土影响的数值模拟分析

环境温湿度的变化及其在大体积混凝土结构中产生的影响不容忽视,对于温度场、温度应力场、湿度应力场,尤其是整体结构应力场的分析,是工程中非常关注的问题。为此,选取理想的球形大体积混凝土结构,仅考虑环境温、湿度的影响,用ANSYS软件依次对该结构的温度场、温度应力场及湿度应力场进行数值模拟,然后将模拟得到的温度应力场与湿度应力场叠加,得到整体应力场,并对模拟结果进行分析和总结。通过对应力场的数值模拟分析,可对大体积混凝土浇筑后裂缝的开展有一定的预见性,对制订温控措施有一定的指导意义。     

新疆三个泉倒虹吸进口镇墩结构温控方案研究

新疆三个泉倒虹吸工程地处严寒地区,气候条件恶劣,结构的温度应力问题很突出.为此,应用三维有限元温度场和温度徐变应力场仿真分析软件进行了多方案的仿真计算和比较,优选了一套行之有效的综合温控防裂措施,提出了两个温控方案并应用于该工程,比较好地解决了三个泉倒虹吸进口镇墩结构的温控防裂问题.     

常态混凝土高拱坝温控措施敏感性仿真分析

依据某常态混凝土拱坝的详细施工进度和实际监测资料,采用三维有限单元法对拱坝横缝灌浆前进行了施工期仿真计算。重点讨论了该拱坝分别采用两种不同温控措施后,坝体内温度场和温度徐变应力场的分布情况。通过敏感性分析,比较了两种温控措施的效果及实际作用,所获得的结论对于同类工程的设计和施工有一定的参考价值。     

Seepage and stress analysis of anti-seepage structures constructed with different concrete materials in an RCC gravity dam

This study used the finite element method(FEM) to analyze the stress field and seepage field of a roller-compacted concrete(RCC) dam, with an upstream impervious layer constructed with different types of concrete materials, including three-graded RCC, two-graded RCC, conventional vibrated concrete(CVC), and grout-enriched vibrated RCC(GEVR), corresponding to the design schemes S1 through S4. It also evaluated the anti-seepage performance of the imperious layer in the four design schemes under the normal water level and flood-check level. Stress field analysis of a retaining section and discharge section shows that the maximum tensile stress occurs near the dam heel, the maximum compressive stress occurs near the dam toe, and the stress distributions in the four schemes can satisfy the stress control criteria. Seepage field analysis shows that the uplift pressure heads in schemes S3 and S4 descend rapidly in the anti-seepage region, and that the calculated results of daily seepage flow under the steady seepage condition in these two schemes are about 30%e50% lower than those in the other two schemes, demonstrating that CVC and GEVR show better anti-seepage performance. The results provide essential parameters such as the uplift pressure head and seepage flow for physical model tests and anti-seepage structure selection in RCC dams.