VERCORS安全壳模型截锥体早龄期温度应力及开裂的数值模拟

缩尺安全壳模型试验是一种对安全壳安全性关键技术问题进行研究的有效手段。针对VERCORS 1∶3安全壳模型的截锥体早龄期温度裂缝进行三维有限元建模计算,将计算结果与试验测量及观测结果进行对比。同时对比了安全壳模型截锥体在加热养护和非加热养护情况下温度应力的不同,分析开裂原因,并给出了避免温度应力开裂的建议。     

基于分层壳单元的安全壳结构有限元分析

为了研究某核电预应力混凝土安全壳结构在强震动作用下的响应,采用分层壳单元建立有限元三维模型,并进行时程分析和静力非线性分析。对安全壳1∶10模型结构进行非线性有限元分析,计算该模型的动力特性、初始刚度、最大基底剪力和筒体顶的最大位移。计算分析表明:当试验模型基础处输入地震动峰值加速度达到3g(根据相似关系,试验调整值)时,筒壁底部和设备阀门孔处混凝土的最大拉应力超过4MPa,而穹顶的混凝土大部分处于受压或拉应力小于0.5MPa。有限元计算结果与以往拟动力试验结果较为吻合,验证了安全壳具有足够大的抗震安全存储,为抗震设计提供参考。     

严寒地区矩形钢管混凝土截面温度分布试验

为研究严寒地区钢 混凝土组合结构的温度荷载,以西宁市作为严寒地区的代表,在现场进行了水平放置带加劲肋的矩形钢管混凝土构件截面温度场测试试验,对日照作用下钢管混凝土构件截面温度分布进行了研究。同时还将矩形钢管混凝土构件的三维温度场简化为二维温度场,建立了ABAQUS有限元热力学分析模型,在考虑太阳辐射、风速以及环境温度等参数的作用下提出了构件截面温度场有限元计算方法。结果表明:钢管混凝土构件钢管测点及管内混凝土测点温度的实测值均与有限元计算值吻合良好;考虑日照作用的矩形钢管混凝土截面温度场为非均匀温度场,构件截面存在着明显的温度梯度;钢管温度受到环境温度的直接影响,其温度变化略微滞后于环境温度变化,温度极值明显大于环境温度极值;管内混凝土的温度则受到环境温度的间接影响,其温度变化明显滞后于环境温度变化,温度极值则小于钢管温度极值;矩形钢管混凝土截面温度分布还会受到管内纵向加劲肋的影响,该加劲肋增大了其与混凝土的接触面积,减少了管内混凝土温度变化的滞后程度,降低了构件截面的梯度温差。     

混凝土参数变化的预应力悬浇箱梁温度应力敏感性分析

大跨度预应力悬浇箱型梁施工中,混凝土弹性膜量E、热膨胀系数α等参数会随施工环境而改变。在一定的温度场情况下,其参数的改变会引起桥梁内部应力应变的增减,其变化值会影响桥梁的施工质量、设计参数及使用安全。据此,结合实际桥梁工程施工,以某一温度场的箱梁截面为对象,研究当混凝土悬浇桥梁E、α等参数发生改变时,对桥梁截面应力和应变场的影响程度,揭示桥梁截面应力变化敏感性的规律,总结出为提高桥梁使用安全度需要着重考虑的温度应力敏感性因素的影响。     

雁形板屋盖纵向开裂问题的三维有限元分析

本用有限元对雁形板屋盖结构的空间受力特性进行了分析,并着重考虑了温度差 地板截面应力的影响。计算结果表明,在温度变化及板自重的作用下,雁形板翼板与助梁连接处下部将出现较大的拉应力,由于此拉应力值已超过混凝土的抗拉强度,从而导致雁形板沿纵向开裂。     

滑动层对上部基础施工温度应力影响的有限元分析及应变监测研究

工程实践中,滑动层合理设置对减少大体积混凝土施工裂缝有着不可估量的作用,核电站安全壳基础设置防水层兼做滑动层也不例外。影响混凝土施工裂缝的因素很多,但根本且直接原因还是温度应力、收缩应力水准和抗裂措施的问题。影响施工应力水准的因素同样很多,如混凝土基础浇筑的体量、基础形式、混凝土用胶凝材料水化热大小及水化速率、养护措施以及滑动层的滑动能力等等。正是基于核电站安全壳基础的施工研究,建立滑动层及整体结构的有限单元模型,开展滑动层对上部结构的温度应力有限元分析,同时进行混凝土浇筑过程中的应变监测研究。理论分析结果表明:滑动层滑动能力对混凝土温度应力水准有直接的贡献作用,同时通过实测与理论结果对比分析,能为滑动层的滑动能力特性建立量化模型,为批量化的CPR1000核电工程基础或类似工程理论分析提供可行的方法和经验参考。     

初应力法在求解混凝土温度徐变应力中的应用及理论分析

早龄期混凝土的力学性质随时间而变化,混凝土结构的温度应力随着温度、时间、约束等条件的变化而变化,其徐变度也是加荷龄期τ和持荷时间t的函数。借助通用有限元软件ANSYS,将初应力法应用于求解混凝土结构的温度徐变应力中,并通过实例验证该理论分析可以应用于工程实际。     

港珠澳大桥沉管隧道早期应力参数化分析与裂缝控制

根据港珠澳跨海大桥沉管隧道结构抗裂抗渗及耐久性需要,对管节大体积混凝土进行了早期温度-应力有限元仿真分析。据此预测管节在施工中可能出现混凝土表面开裂或出现截面拉裂的最危险时间和最不利位置。计算结果表明,由于高强混凝土的采用以及管壁厚度达1.35 m,裂缝发生和扩展的最危险时段为36-144 h;而管节作为复杂截面其表面应力的分布也复杂化,在截面转角处、受约束较大处是裂缝发生的最危险位置。通过对影响沉管温度应力的不同的材料参数、水化热参数、施工参数、养护参数进行多次反复的有限元参数化分析,探讨了各种参数的影响,并为寻求科学合理的温度控制、裂缝控制解决方案提供理论依据。     

基于ANSYS的大体积混凝土温度应力的研究

温度应力是大体积混凝土开裂的主要原因,为了控制混凝土温度裂缝的发展,有必要对结构的温度场和温度应力运用有限元方法分析。利用ANSYS有限元软件,通过对斗轮机基础计算模型的仿真分析和工程实际量测,将计算机的分析结果与实际测试结果进行比较,得到了其温度场和温度应力的分布规律,找到了控制温度裂缝的关键时间。结果表明,在温度应力发展关键时期采取降温措施,可以有效降低混凝土内部温度应力,减少混凝土裂缝的出现。     

混凝土箱梁桥施工监控受温度变化影响及修正分析

依托某混凝土箱梁桥梁施工过程中温度监控过程,进行混凝土箱梁温度变化对箱梁截面应力影响程度分析,比较温度应力的现场实测值及理论计算值的差异,同时利用应变元件进行温度测量和应变测量,找出温度增加与应力增加的关系,从而进行修正。结果表明:温度影响修正前温度应力实测值与理论计算值存在较大差异,修正后的应力误差比修正前明显变小,与理论值更加接近,从而表明基于温度增加与应力增加关系进行应力修正是合适的。     

烟囱短时超高温的温度计算

某低温烟囱（４００℃）在短时超高温（１２７０℃）作用下造成烟囱破损，通过不稳态导热计算，给出了在短时超高温条件下，低温烟囱的最长使用时间的计算方法。     

大体积混凝土施工温度场及温度应力研究

结合工程实例，应用现代ＰＡＦＥＣ大型软件，对大体积砼基础的温度场及温度应力进行较深入的数值分析，给出了计算值与实测值的比较结果，提出了相应的看法，为ＰＡＦＥＣ在工程上的应用提供了进一步的实践应用的依据。     

大体积混凝土温度计算与实测温差分析

目前,大型工程中大体积混凝土施工一直沿用传统的计算方法和参数,然而计算结果与实测值却往往存在很悬殊差异。北京兰华大厦工程便是典型的例子。该工程采用筏形基础,其厚度为1．8m,局部厚度达4m,整个底板面积近7000m^2,混凝土量1．4万m^3,全部为C40P8混凝土,于2003年6月5日开始施工。     

单排管冻土帷幕平均温度计算方法分析

以基于巴霍尔金温度场理论的冻土帷幕平均温度计算方法为基础,考虑了冻结管间距和冻土半径,得到了平均温度简化公式。同时,用Matlab软件拟合简化公式,得到了简化公式的两个参数。结果表明,采用简化公式计算的平均温度比较接近精确值。     

温变条件下含气量对混凝土温度应力影响

试验主要利用ANSYS有限元方法,模拟分析了温变疲劳条件下,混凝土温度应力分布及其随时间的变化规律,以及含气量对混凝土温度应力的影响。研究结果表明:随着含气量的增加,混凝土内外最大温差和最大温度应力逐渐增大。低水灰比混凝土最大温差为10.5℃,最大温度应力为2.76MPa;高水灰比混凝土最大温差为15℃,最大温度应力为3.83MPa。不掺引气剂时,水灰比越低,混凝土传热时间越短,最大温度应力越小。     

养护温度对混凝土绝热温升的影响分析

本文研究了不同养护温度下的混凝土绝热温升问题 ,采用化学反应速率来描述时间和温度对混凝土绝热温升的影响 ,探讨了化学反应速率与养护温度之间的关系。文中引入等效时间的概念来描述水化热化学反应速率随温度的变化规律 ,采用反演分析方法中的最小二乘法回归分析试验数据 ,确定绝热温升和等效时间的关系式     

冻结管常温和低温力学性能的试验研究

根据相关规范,对不同温度下各种规格冻结管试件进行力学性能试验,研究表明:冻结管抗弯承载能力随温度的降低而增大,但其挠度却随着温度的降低而减小,变形能力降低。冻结管断裂一般都发生在接头处,主要原因是冻结管接头与冻结壁的变形协调不一致,因此,改善冻结管接头变形能力是解决冻结管断裂问题的关键,采用内衬管对焊接头可以改善冻结管接头的变形能力和承载能力。     

负温下现浇混凝土养护温度和强度的实测

从多个采用人工冻结工法施工的混凝土结构工程的实际检测结果,分析了在负温环境条件下,现浇混凝土由于自身水化热的影响,使得混凝土的养护小环境处于正温条件下,同时,混凝土强度的增长规律也有所不同,混凝土的强度还是可以在后期达到设计要求的。提出低温条件下混凝土施工的限制条件不能单一地用一个环境温度作为指标,而要同时考虑混凝土自身的水化热作用     

超负温混凝土的性质研究

分析了水的三相图和冰点计算方法 ,负温环境下微孔半径与冰点的关系 ,论述混凝土在负温及超负温环境下的有关重要的物理力学性质。     

高寒地区负温高性能混凝土温控与防裂技术

超大截面混凝土结构的温度控制和防裂措施是保证混凝土结构质量的关键.通过对高寒地区高铁站房混凝土大体积结构配合比分析、温度监测及混凝土内应力监测,有效地控制了大体积混凝土结构内外部温差,确保了混凝土内应力在可控范围内,混凝土成型质量达到了高性能混凝土要求,对在高纬度寒冷地区负温混凝土结构施工质量控制提供参考依据.