有限元计算在多年冻土区混凝土灌注桩温度场分布

针对在多年冻土地区建设青藏铁路时混凝土桥灌注桩水化放热引起周围冻土温度场变化这一实际工程问题,采用伽辽金法推导出带相变的瞬态温度场问题的有限元公式,在考虑混凝土作为放热边界的条件下综合考虑了气温变化、风速等多种因素,建立了多年冻土区混凝土桥灌注桩水化放热的传热模型,计算了由于混凝土水化放热引起的冻土温度场变化。结果表明:混凝土水化热在浇筑后半年内对多年冻土的温度场影响很大,回冻时间(融化的冻土温度重新回到天然状态的时间)长达2年以上。而用粉煤灰和硅灰取代一定质量的水泥可以减少混凝土水化热对冻土热状况的影响。     

台山核电站反应堆筏基混凝土考虑施工过程的温度场模拟分析

为准确模拟台山核电站筏基混凝土温度场,在有限元模拟分析筏基混凝土水化温度场时,同时考虑了龄期、温度和施工过程的影响。基于混凝土等效龄期和水化度概念,利用绝热温升曲线,确定了混凝土等效龄期水化度曲线。利用ABAQUS有限元软件模拟筏基温度场,通过HETVAL子程序实现由等效龄期水化度曲线确定的混凝土水化生热率,以此考虑龄期和温度对混凝土水化放热过程的双重影响。根据筏基施工方法及形状特性,采用1/2模型,并结合ABAQUS软件中的模型改变交互功能实现模拟施工过程。结果表明:采用等效龄期水化度,可模拟温度和龄期对水泥水化放热过程的双重影响;采用1/2模型和ABAQUS软件中模型交互功能,可模拟筏基混凝土温度场对称分布并受施工过程影响的特性;考虑施工过程模拟温升起始时刻、模拟最高温度及其对应时刻均与实测值吻合较好。     

大体积混凝土施工期温度场的模拟计算

结合国内外对大体积混凝土施工期温度场的研究,介绍了瞬态温度场的热传导方程对温度场进行了有限元分析,得出了水化放热模型能较好模拟混凝土温度场分布的结论,以达到防止或减少温度裂缝出现的结论。     

台山核电站反应堆外壳温度场模拟分析

为控制台山核电站反应堆外层安全壳(外壳)混凝土施工质量,模拟分析了外壳混凝土水化热温度场,探讨合理的保温养护措施。基于混凝土等效龄期和水化度概念,得到了外壳所用C55混凝土的等效龄期水化度曲线。在利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析外壳温度场时,通过HETVAL子程序实现根据等效龄期水化度曲线确定混凝土水化生热率,以此考虑龄期和温度对混凝土水化放热过程的双重影响。模拟3个典型施工层的温度场,对比分析施工层高度和厚度、孔洞形状和尺寸、保温效果及养护时间对温度场的影响。分析结果表明:利用等效龄期水化度曲线可模拟龄期和温度对水化热温度场的影响;施工高度在2.35~3.60 m内时,可忽略高度的影响;施工层厚度的增加使得温度峰值提高;建议保温层对流换热系数控制在1.8~5.4 W/(m2·℃)范围内,并建议带模养护10 d。     

基于新型水化放热模型的混凝土施工期温度场分析

首先对近年来大体积混凝土水化热温度场的研究成果进行了概述,其中建立水泥水化放热模型是大体积混凝土温度场分析中的关键因素.考虑温度和反应物浓度对水泥水化反应影响的新型水化热模型具有物理意义明确的特点,其算例表明该模型能够较好地模拟混凝土温度场的分布,而且还表明水泥水化放热时间集中,温度变化梯度大,混凝土在浇筑以后2～3d内便达到最高温度.因此应在混凝土浇筑完毕以后迅速做养护工作,以防止或减少温度裂缝的出现.     

大体积混凝土水化热温度场和应力场耦合效应分析

针对大体积混凝土浇筑过程中温度冲击现象可能引起的早期裂缝,综合考虑水化热、混凝土早期弹性模量、混凝土早期强度时变和混凝土早期收缩徐变效应以及水化热的空变效应,采用有限元方法分析水化热温度场,得到水化热温度场和应力场的时变曲线,并进行了服役前混凝土的抗裂性评估。计算和实测结果对比表明,水化热时变模型预测的极值温度、极值温度梯度完全吻合,该算法对工程实际具有一定的指导作用。     

上海虹桥机场地铁东站大体积混凝土裂缝控制研究

根据水泥水化放热反应模型，对大体积混凝土内部温度场进行预测，避免内外温差过大造成混凝土的裂缝，以指导大体积混凝土的施工。     

节段预制箱梁后浇横隔墙的水化热效应分析

结合某实桥工程背景,对节段预制箱梁进行后浇横隔墙施工过程的水化热效应进行了研究,使用有限元软件ANSYS建模,根据三维瞬态温度场理论,进行了水化热效应的仿真模拟,分析了箱体温度场和应力场的分布及随时间变化情况,揭示了水化热温度应力使预制箱体腹板外表面受拉、内侧受压的规律及峰值拉应力区域,指出容易开裂的位置;分析了水泥品种、混合材料用量、入模温度3个参数对应力场的影响规律及影响程度.结果表明:水泥品种对水化热效应的影响最大,其次是混合材料用量的影响,入模温度对水化热效应的影响最小.     

钢管高性能混凝土的水化热和收缩性能研究

以构件截面尺寸和截面形式为基本参数,进行了钢管高性能混凝土柱水泥水化阶段构件截面温度场和核心混凝土收缩性能的实验研究,考察了水泥水化阶段钢管混凝土构件温度场及其核心混凝土的收缩特性。研究结果表明,钢管高性能混凝土构件截面温度场的变化规律与普通混凝土类似,但钢管混凝土中核心混凝土的收缩变形远小于素混凝土的收缩变形。在实验研究结果的基础上,通过对ACI209(1992)提供的普通混凝土收缩模型的修正,提出了适合钢管混凝土中核心混凝土收缩变形的计算公式。     

预应力箱形梁施工技术在桥梁工程中的应用

本文结合工程实例，分析介绍了预应力箱形梁在桥梁改建加固工程施工方案的比较与选择，并对预应力箱形梁施工技术工艺进行了深入阐述。     

大跨度高墩T构桥温度效应研究

结合宜万铁路某预应力混凝土高墩T构桥，选取了合适的主梁和桥墩温度场模式，建立了全桥的空间有限元模型，对主梁产生的温度变形和温度应力进行了分析研究。     

单室箱梁电热器养护温度场及温度应力分析

考虑工期及场地原因,为提高重型箱梁的现场预制效率,采用箱梁孔内布置电热器对梁体加热,外部覆盖保温层的养护方法;基于热量传导理论使用有限元软件Abaqus,模拟现场工况,建立有限元分析模型对箱梁温度场和应力场进行数值分析,并与实测数据进行对比。表明箱梁水化热反应剧烈,经历了较短的升温阶段达到峰值后缓慢降温,所采用的数值分析方法可以真实反应该养护下的箱梁混凝土水化热温度场;温度应力发展达到峰值后减小,其温度应力峰值未超过混凝土抗拉强度。混凝土试块试验结果表明箱梁的抗压强度和弹性模量达到施加预应力的要求。该养护方法确保了现场预制箱梁的安全、高效。     

高速铁路箱梁预制温控技术措施探索

结合铁建设[2005]160号铁路混凝土工程施工质量验收补充标准中相关要求，对高速铁路箱梁预制温控措施进行了介绍，分别阐述了原材料温控措施和浇筑期间温控措施，并提出了具有指导性的几点建议，以期保证箱梁施工质量。     

薄壁箱型梁桥日照温度场的数值计算分析

基于箱梁内空气为完全透射体,内壁混凝土表面之间仅有辐射换热和对流换热的基本假定,建立了薄壁箱型梁桥日照温度场的数学模型.根据实测环境温度分布,用平面四边形等参数单元PLANE55和表面效应单元SURF151建立了托克托准格尔黄河特大桥二维瞬态温度场的有限元模型,计算了箱梁在不同时刻的日照温度分布,并与现场的实测数据进行了比较和分析,得出如下结论:在日照作用下,箱梁顶板上下缘之间的温差最大值约在下午14:00出现;理论计算的温度时程曲线与实测的温度时程曲线吻合较好;混凝土壁板中的温差分布,可以采用指数曲线进行拟合.     

大跨混凝土箱梁温度场分析

针对困扰工程设计的混凝土箱梁温度分布及温度应力问题,以某双线特大桥为背景,基于箱梁表面热交换平衡理论的预应力箱梁温度场数值仿真和现场实测的对比分析,以此来得到较为准确的混凝土箱梁壁厚温差的梯度模式.通过对比分析结果表明,基于箱梁表面热交换平衡理论的温度场数值仿真能客观模拟实际边界条件,具有较高的计算精度,可以很好的满足...     

大跨连续刚构预应力混凝土箱梁温度效应分析

介绍了大跨连续刚构预应力混凝土箱梁在两种温度场下温度效应,重点分析非线性温度梯度下混凝土箱梁的温度效应,通过对比实测和JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范的温度梯度模式,指出规范的温度梯度模式不足,提出了预防连续刚构箱梁温度效应的措施。     

基于点阵式测量的混凝土箱梁水化热温度场原位试验

在混凝土箱梁模型上布设479个温度测点,对箱梁在水化热期间的温度变化规律进行精密测量。通过德洛内三角网格算法,建立用于混凝土箱梁温度测量的温度传感器点阵,绘制箱梁全截面在水化热期间的温度场云图,进而分析混凝土箱梁的水化热温度发展规律。研究结果表明：箱梁的水化热温度场基本呈对称分布,其中腹板水化热温度变化最大,最高温度为64.8℃,顶板、底板与腹板的最大平均温升比值约为1∶1.1∶1.4;底板水化热温度最先达到峰值,为混凝土浇筑后11h;腹板的平均温度峰值出现在浇筑后12h;顶板温度峰值相对滞后,为混凝土浇筑后13h;箱梁各板沿厚度方向的水化热温度服从高斯分布形式;顶板、底板沿宽度方向水化热温度呈双峰对称分布,服从二项组合式的高斯分布模型,而腹板的水化热温度沿板高可认为常量。此外,文中给出了箱梁模型关键位置在水化热期间的温度数据,可用于指导混凝土箱梁水化热温度试验的测点布置,并且为箱梁的水化热温度控制和设计提供参考。     

温度对混凝土箱梁受力特性的影响分析

采用有限元法对温度作用等截面箱梁竖向温度应力进行了详细的分析,推导了一般公式,温度变化规律较为吻合,通过综合性桥梁结构设计与施工软件桥梁博士对是否考虑温度应力作用情况进行对比分析,以此为依据,说明温度应力在箱梁结构设计中的不可忽视性。     

九架棚大桥0号块浇筑水化热温度场分析

采用大型有限元程序ANSYS建立了九架棚大桥0号块箱梁混凝土温度场分析模型,进行了0号块箱梁混凝土的浇筑温度场分析,分析结果指出：0号块浇筑引起的最大水化热温度值发生在浇筑后第2天,温度和最大值位置位于0号段中横隔板中心和顶、底板相交位置处。     

移动模架法施工大跨径混凝土箱梁水化热温度场研究

对于移动模架法施工大跨径箱梁的水化温度进行了现场监测,并利用有限元工具ANSYS对其温度场进行了模拟分析.借助于这两种手段考察了移动模架法施工大跨径混凝土箱梁温度和温度梯度的分布与发展规律,分析了温度裂缝容易发生的部位与时间,提出了进行移动模架法施工大跨径混凝土箱梁温控的合理建议.