小湾拱坝施工期温度场动态跟踪仿真

针对小湾拱坝的施工现状,考虑了混凝土的热学参数及边界条件历时过程、混凝土浇筑过程以及通水冷却措施等因素,应用瞬态热传导三维有限元分析方法对拱坝施工期的温度场进行动态仿真计算,分析了坝体在施工期温度场的时空分布规律,并与监测温度值进行了对比分析.计算结果表明:整个温度场分布规律与监测资料基本吻合,仿真结果较为合理.同时,该研究成果对小湾拱坝施工过程中温控措施的合理性也进行了有效论证.     

碾压混凝土非绝热温升参数反演分析

混凝土边界传热过程的确定是进行温度场和应力场仿真分析的关键,是研究混凝土结构温控防裂问题的重要方面之一.依托某工程,进行碾压混凝土在非绝热状态下的温度试验,并获得实测数据.采用改进遗传算法作为数值反演方法,对实测数据进行了温度场的反演计算,并将计算值与实测值进行了比较,分析反演结果的合理性,同时获得了与工程条件相符的不...     

普定碾压混凝土拱坝温度场仿真研究

利用ANSYS软件及其二次开发技术,基本实现了碾压混凝土拱坝温度场全过程的仿真计算. 根据数值仿真计算并结合理论分析及我国首座碾压混凝土拱坝某些温度监测数据,得出了影响坝体温度场变化及其仿真计算可靠性的主要因素. 为检验普定拱坝温度场仿真分析结果的合理性,将仿真结果与实测值进行了比较分析,计算分析结果可为深入研究普定碾压混凝土拱坝真实工作性态提供参考依据,具有一定的工程应用价值.     

高碾压混凝土坝快速施工过程中的温度控制措施

提出了高碾压混凝土坝施工期温度时空动态控制方法,该方法的核心在于通过调整水管冷却的5个要素(冷却开始时刻、通水时间、水温、流量和水流方向)来动态控制混凝土的温度,进而达到温控防裂的要求.基于ANSYS平台开发了大体积混凝土施工期温度场、应力场三维有限元仿真程序,将温度时空动态控制方法应用于官地高碾压混凝土重力坝的施工过程中,并做跟踪监测和反演计算.实践证明,该方法易于操作,且在官地大坝的施工过程中未出现危害性的裂缝,有效解决了其温控防裂问题,给类似工程提供了借鉴和参考.     

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.     

漕河落地矩形渡槽施工期温度实时仿真

渡槽防裂标准非常严格,尤其是对南水北调中线工程这样的长距离、大流量的输水建筑物,其限裂标准要求很严,必须严格保证,而施工早期的裂缝将影响渡槽的安全运行,日气温的变化对渡槽这样的薄壁结构施工期温度场的分布有着非常大的影响.利用有限元程序对南水北调中线京石段应急供水工程漕河渡槽段落地矩形渡槽的施工过程进行仿真模拟,计算施工期温度场,将计算结果与实测温度进行比对.结果表明,通过仿真计算可以真实地模拟施工期温度场,对指导施工和选择施工方案有重要意义,同时还可以推广到类似的工程.实测和计算结果还表明,最大温差小于规范要求,漕河渡槽在施工期不会出现危害性裂缝.     

普定拱坝温度场反馈分析及开裂仿真

利用ANSYS软件及其二次开发技术,对普定碾压混凝土拱坝温度场进行了参数敏感性和仿真反馈分析研究.在此基础上,采用三维有限元法对该拱坝进行了全过程应力仿真计算.结合实测资料和计算结果,重点分析讨论了普定拱坝贯穿裂缝产生的可能原因,并针对碾压混凝土拱坝设计及施工提出了相关建议.以上研究提供了一种碾压混凝土拱坝温度场反馈分析及开裂仿真研究的初步思路,其分析结果对于类似工程具有一定的实际参考价值.     

某水电站碾压混凝土温度场分析

对某水利枢纽工程碾压混凝土温度监测资料进行了分析,找出了该水电站典型碾压混凝土溢流坝段测点处温度的变化规律与坝体温度场的分布规律.并对该电站同时在常态和碾压两种不同性态的混凝土施工期的不同温度特性进行了对比分析.     

基于ANSYS的不平衡日照混凝土箱梁温度场分布研究

混凝土薄壁箱梁温度场受地理位置、风速风向、太阳辐射等多方面因素影响,而箱梁温度场分布又很大程度上决定了桥梁所受到的温度应力.本文以佳县黄河大桥为背景,针对左右两侧日照辐射不平衡的箱梁,通过现有地理资料与有限元软件进行了模拟仿真计算,最后与实测温度场数据对比,验证了模拟仿真计算结果的准确性,得到了各时刻箱梁截面在此种日照下的温度场分布,并利用有限元模型结果分析确定了此类桥梁薄壁箱梁各构件温度分布规律,可以为今后此种桥位箱型截面桥梁温度场计算提供参考.     

泄洪闸闸墩施工期温度场与温度应力分析

利用ANSYS的APDL语言对其进行二次开发,编写了适用于分析闸墩瞬态温度场的命令流。并对某泄洪闸闸墩施工期温度场进行了计算,计算结果与实测结果具有较好的吻合性;结合自编FORTRAN程序,在已有的温度场计算成果的基础上,采用分时段变弹性模量及变应力松弛系数的有限元累计应力计算方法,实现了基于ANSYS软件平台并考虑混凝土收缩变形影响的施工期弹性徐变温度应力场的计算,并分析了闸墩混凝土早期裂缝的分布规律及其形成的原因。     

特大桥实体桥墩在日照作用下温度场及温度应力的仿真分析

通过走行线特大桥大体积混凝土桥墩的施工实例,运用Ansys有限元软件对日照作用下混凝土热环境的温度场及应力场进行仿真分析,结果表明：受日照太阳辐射的影响,混凝土外表面的温度变化比桥墩内部的温度变化快,出现温度的滞后性,当温度差达到最大值时并没有出现最大拉应力,在日照作用下桥墩产生了较大的拉应力;最大拉应力、压应力及温差值较大区段从8：00-17：00,压应力随着日照时间和方位角不同而呈现抛物线变化,最大拉应力递减效应较压应力变化较小,拉应力对桥墩外表面裂纹影响效用最大。     

悬索桥太阳辐射效应的环境因素影响规律

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究结果表明:悬索桥太阳辐射效应受环境温度影响最大、风速次之.风速对悬索桥太阳辐射效应的影响呈非线性关系;日序数和纬度对太阳辐射效应影响较小,但太阳辐射效应变化规律与纬度变化规律不一致,受多种环境因素影响.最不利活载引起的主梁跨中点挠度数值上是热辐射引起最大挠度的2倍,塔顶偏位数值上与热辐射引起的偏位相等.研究结果可以为悬索桥施工阶段误差分析和健康监测数据的温度影响剔除提供理论依据和技术支撑.     

网架模型日照非均匀温度场试验

为得到日照下空间钢结构非均匀温度场分布规律,给现有非均匀温度场模拟方法提供标准、可靠的试验验证依据,设计并制作了标准的三角形平板网架模型,对其均匀温度场试验进行了详细设计,完成了不同环境下三角形平板网架非均匀温度场的连续测量,得到了较为全面的网架结构非均匀温度场试验数据,并对其进行了详细分析,结果表明,网架结构杆件水平放置时,摆放角度对杆件温度变化影响不大,非水平放置时,摆放角度影响较大,不同杆件间温差最大可达13℃,网架模型非均匀温度场效应明显;最后建立了三角形平板网架非均匀温度场有限元分析模型,采用考虑阴影的数值模拟方法对试验进行模拟分析,并将模拟结果与实测结果进行对比,试验结果与数值模拟结果基本相同,全天平均误差率不超过6%.考虑阴影遮挡的非均匀温度场模拟方法可用于结构非均匀温度场分析,模型试验可为同类非均匀温度场模拟方法提供验证依据.     

温控箱-热流计法在现场检测围护结构传热系数中的应用研究

采用温控箱-热流计法对长春市某节能示范工程外墙传热系数进行现场检测,分析了围护结构现场检测仪的精度,以及太阳辐射、热箱内对流及辐射、气候条件等因素对围护结构传热系数的影响。实验说明,温控箱-热流计法用于围护结构现场检测具有操作便捷且数据准确的特点,现场测试应尽量避免太阳辐射、热箱辐射以及其他因素对测试结果的影响。     

Experimental Study of the Temperature Distribution of Solar Collector Pavement

Black asphalt road have excellent properties to collect the solar radiation and good use of asphalt absorb solar energy is a new energy technology. Asphalt is a sticky plastic material,its modulus and strength will change with temperature and the actual bearing capacity of pavement structure will change as well. A new method was used to evaluate the temperature change of asphalt pavement. By simulate solar radiation on asphalt sample to study the change of the temperature field. The temperature distribution of the asphalt concrete under the same light radiation and circulating water was also studied. The results indicate that this method can be a good simulation of solar collectors on the surface temperature field.     

半视场目标测温方法研究

全视场目标所测得的温度为目标的真实温度,但是现实中由于距离等因素的影响,不能保证每次测量都让目标充满整个视场,背景辐射对测量结果一定会产生影响,因此准确测量未充满视场目标(本文称为半视场目标)的方法将有重大意义.本文论述了用可见光成像设备得到目标与背景的图像,结合红外测温仪,通过计算目标在视场中的比例及测量距离确定被测物体的温度的方法.     

Analytical prediction and field validation of transient temperature field in asphalt pavements

This work presented the development and validation of an analytical method to predict the transient temperature field in the asphalt pavement.The governing equation for heat transfer was based on heat conduction radiation and convection.An innovative time-dependent function was proposed to predict the pavement surface temperature with solar radiation and air temperature using dimensional analysis in order to simplify the complex heat exchange on the pavement surface.The parameters for the time-dependent pavement surface temperature function were obtained through the regression analysis of field measurement data.Assuming that the initial pavement temperature distribution was linear and the influence of the base course materials on the temperature of the upper asphalt layers was negligible,a close-form analytical solution of the temperature in asphalt layers was derived using Green's function.Finally,two numerical examples were presented to validate the model solutions with field temperature measurements.Analysis results show that the solution accuracy is in agreement with field data and the relative errors at a shallower depth are greater than those at a deeper one.Although the model is not sensitive to dramatic changes in climatic factors near the pavement surface,it is applicable for predicting pavement temperature field in cloudless days.     

混凝土屋面太阳辐射温度场模拟研究

研究了混凝土屋面结构体系的时变温度效应问题。首先基于天文物理学原理建立了屋面结构体系的太阳辐射模型,并在模型中考虑了周边建筑的遮蔽效应。然后建立了混凝土屋面结构体系在太阳辐射作用下的时变温度效应分析方法。在此基础上,以中国南方某多层钢筋混凝土结构屋面为工程背景,研究了结构的时变温度效应特点和规律并与实测结果进行了对比。结果表明,采用文中方法可以准确地模拟结构体系的时变温度场和时变温度梯度。     

日照作用下钢管混凝土构件截面温度场的实验研究

在日照作用下对钢管混凝土构件进行截面温度场测试,分析了截面温度场随日照方位及截面空间分布的变化规律。结果表明,截面温度场随时间及截面空间变化的非线性均很显著;钢管表面各测点与圆心测点出现温度峰值的时间存在相位差;沿截面直径方向,各测点温度变化随直径缩小趋缓,即越靠近圆心,测点温度变化越滞后于环境的变化;圆心点的温度变化受各个方向温度变化的共同作用,但更多地受到强势方向的影响。     

不同保温形式墙体温度场数值模拟与分析

基于有限差分方法,建立了考虑太阳辐射和环境温度变化的建筑外墙实时温度场数值计算模型.利用该模型,计算了北京地区典型内外保温墙体的温度场.计算结果表明,建筑外墙温度分布受太阳辐射影响显著,影响程度与季节、朝向密切相关.墙体保温后外表面温度升高明显;保温层内温度变化剧烈,其中外保温比内保温保温层温度变化幅度更大.外保温墙体结构层温度均在零度以上,而内保温墙体结构层温度有时处于零度以下且承受正负循环.外保温墙体外防护层一年四季温度变化明显,年温度变化可达67℃.