水电站大体积混凝土浇筑施工的温度应力三维仿真分析

在大体积混凝土浇筑过程中,受温差影响,混凝土极易产生温度应力裂缝,进而影响结构的整体受力及结构安全。为此,以某水电站进水塔大体积混凝土施工为例,利用Ansys有限元软件,对在拟定温度及通水冷却措施下的混凝土浇筑温度和温度应力进行三维数值模拟分析,从而确定各部位的最高温度和最大拉应力。分析结果验证了温度控制措施的有效性,对实际混凝土的浇筑施工具有一定的指导意义。     

某拱形结构混凝土浇筑温度场仿真分析

根据瞬态热传导方程,用有限元分析软件对拱形结构混凝土动态浇筑过程进行模拟和对温度场进行仿真分析。结果表明,采用有限元仿真分析混凝土浇筑温度场是可行的;混凝土内部最大温升在浇筑30.84h时达到峰值,约为62℃;混凝土内部最大温度梯度发生在浇筑22.42h时,为46.4℃/m;混凝土内部最大温度应力发生在浇筑35.84h时,最大温度第一主应力为0.070MPa。根据温度梯度随时间的变化规律,对现场混凝土适时采取保温隔热措施,防止了拱形结构混凝土温度裂缝的产生。     

大体积混凝士保温

为减小大体积混凝土内部与表面的温差,防止出现由于温度应力产生的混凝土裂缝,一般除在确定混凝土配合比时应采取技术措施降低混凝土内部水化热以外,还要对浇筑后的混凝土表面进行保温.以控制混凝土内外温差在规范规定的25℃以内。     

浅谈冷却通水在鉴江口闸坝二期工程中的成功应用

冷却通水主要是起削减混凝土内部最高温升的作用,减少混凝土内部与外部的温度差.在湛江市鉴江供水枢纽工程--鉴江口闸坝二期工程施工过程中,由于在高温季节浇筑的砼块,尽管采用了其它温控措施,如合理分层分块、降低混凝土的入模温度、及时进行淋水养护,同时用遮阳棚遮盖等,砼内部最高温度仍可能超过允许最高温度,多次试验证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力,当气温超过35℃时,采取预埋冷水管通水,把砼内部最高温度控制在适当的范围内,保证了闸室底板混凝土的质量.     

阜六铁路淮河特大桥主桥墩承台大体积混凝土质量控制

介绍了大体积混凝土在浇筑及齐生过程中，采取降低水化热措施，尽量减少混凝土发热量，并进行有限元仿真分析，指导冷却水管的埋设及通水降温，有效地控制了混凝土的内部温度，即控制了其产生的温度应力。避免出现大体积混凝土的裂缝开展问题。     

中国农业银行北方数据中心工程超厚墙体裂缝控制

超厚混凝土墙体,容易因混凝土温度收缩应力产生裂缝,从混凝土配合比、钢筋工程、模板工程、混凝土的泵送与浇筑、超厚墙体混凝土内部温度的监测和后期养护等方面进行研究,提出防止超厚墙体出现混凝土温度裂缝的技术措施。     

地下室底板大体积混凝土温控与防裂

在大体积混凝土施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化,使混凝土浇筑体内部的温度－收缩应力剧烈变化,容易导致浇筑体产生温度裂缝。本文结合工程实践,介绍了大体积混凝土施工过程中的温度测控技术,探讨了大体积混凝土的温控抗裂技术措施,以保证混凝土的工程质量。     

某大桥承台大体积混凝土温度监测及应力分析

为及时了解承台大体积混凝土内部温度及应力变化情况,对承台大体积混凝土全龄期水化热温度及应力进行了在线监测,同时,通过添加聚丙烯纤维、外加剂等措施进行混凝土配合比优化设计,并采取分次浇筑等施工技术措施控制混凝土水化热温度及应力,分析表明以上措施有效抑制了大体积混凝土水化热温度引起的裂缝,可以给同类工程提供指导。     

高速道路沥青混凝土面层温度裂缝施工控制技术

我国高速道路沥青混凝土路面常发生裂缝问题,严重威胁道路使用寿命以及行车安全,本文提出高速道路沥青混凝土面层温度裂缝施工控制技术。结合实际工程,获取保温材料厚度、混凝土温度应力、面层温差、混凝土抗裂安全度等温度裂缝控制参数,根据混凝土强度要求合理选材并设计配合比,做好混凝土浇筑的温度控制。ANSYS有限元分析结果表明:与控制前相比,经过本文所提技术控制后混凝土面层的内外温差降低16℃、温度裂缝减少5条、最大裂缝尺寸降低0.17mm,验证了该温度裂缝施工控制技术的有效性。     

直线加速器机房大体积混凝土浇筑温度分析与控制

为使放射治疗的直线加速器机房在运行中产生的强大射线不外泄和不污染环境。建筑机房时,房间的顶板、底板及四壁一般均采用大体积现浇钢筋混凝土结构,且构件厚度往往在800mm(最厚处2500mm)以上。分析大体积混凝土温度裂纹产生的原因,介绍通过采用合适原材料、分层浇筑、预埋管浇筑后通水及冷气等措施,动态控制混凝土内部温度及内外温差,减轻和约束混凝土构件的裂缝产生。     

基于遗传算法的大体积混凝土热力学参数反演分析

为准确快速确定混凝土热力学参数中难以确定的绝热温升、导热系数、表面放热系数及反应速度,以云南普立大桥散索鞍支墩基础大体积混凝土施工实测温度为基础,采用遗传算法进行混凝土热力学参数的反演分析,并根据反演参数建立三维有限元模型预测后续混凝土施工中的温度场,然后通过混凝土内部实测温度及应力验证预测结果。最后依据预测结果,在混凝土浇筑早期采用表面降温,内部布设冷却水管的措施有效减小了内外温差并防止了裂缝产生。结果表明:混凝土内部温度达到峰值时表面拉应力最大值为1.5 MPa,出现表面裂缝的可能性较小;混凝土浇筑3 d后,抗裂指数都在1.5以上,一般不会产生裂缝;基于反演参数的温度场计算值与实测值吻合良好。     

香港新机场铁路沉管隧道的裂缝控制

介绍香港机场铁路海底沉管隧道在制造中的全面质量控制，优化混凝土的配合比设计、降低水化热、严格限制混凝土的浇筑温度、通水循环养护等施工手段及预压应力设计等措施来控制裂缝。     

工业厂房混凝土浇筑施工技术和温度裂缝控制探讨

在工业厂房的建设中,所使用的混凝土体积较大,在施工期间可能由于水化热反应,导致混凝土内部与外表面的温差过大,从而引发裂缝。混凝土一旦出现裂缝等病害,将会大幅影响其应力状态,并缩短混凝土的使用寿命。因此在工业厂房的混凝土施工中,要深度剖析导致混凝土产生裂缝的原因,对混凝土的温度应力进行分析,在混凝土浇筑前的初始温度阶段、混凝土浇筑后初期的水化热温升阶段以及混凝土浇筑后期的降温阶段,采取相应的温度裂缝控制措施,保证混凝土的质量。本文对工业厂房混凝土浇筑施工技术与温度裂缝控制措施展开了探讨。     

梯度温差对防水板混凝土开裂机理的影响

基于混凝土浇筑时防水板内外温度差异导致的温度应力对早期裂缝开展的影响,研究了防水板混凝土在施工期的温度应力性能,结合实际工程,总结了当防水板内外温度差异变化时混凝土裂缝损伤的情况。为了深入研究防水板混凝土开裂机理,用ANSYS进行数值模拟,根据防水板主拉应力计算分析公式得到梯度温差下的应力和变形云图。基于ANSYS云图分析结果,研究了混凝土结构的变形趋势、温度应力演变及裂缝分布情况。结果表明:在该联合基础过渡区域混凝土抵抗应力能力较弱,在云图中该处裂缝最早产生,裂缝蔓延速度更快; 防水板的第一应力值随着温差增大而增大,当浇筑温度越高时,混凝土结构所产生的温度应力越大; 在进行防水板施工阶段混凝土浇筑时,大温差导致防水板的大变形, 25 ℃左右为混凝土防水板结构开裂的临界温差。     

水管冷却对大体积混凝土温度应力的影响研究

为了研究大体积混凝土水化过程中的温度和应变规律,探寻大体积混凝土开裂的位置和时间,提出了有效的防裂措施,并考虑冷却水作用,模拟了不同浇筑温度、绝热温升、冷却水流量下大体积混凝土的温度和温度应力在不同龄期下的发展过程。结果表明,浇筑温度和绝热温升的升高增大了混凝土第一主拉应力,增加了开裂的可能性。大体积混凝土在水化热作用下内部温度呈现急升缓降的特点。冷却水管能明显降低大体积混凝土的内外平均温差,减小混凝土的表面应力,但是在内部个别区域出现温度应力集中,可能会导致混凝土内部微裂缝的产生。     

某工程大体积混凝土温度场的试验研究

为了控制大体积混凝土的水化热温度,对控制混凝土早期裂缝提供依据,了解温度对混凝土早期力学性能的影响,采用镍铬-镍硅型热电偶传感器对混凝土内部温度场进行了实测.结果表明,混凝土浇筑初期内部温度场沿深度呈抛物线分布,最高温度为58℃,在浇筑后3 d出现,持续1 d左右,混凝土中心与表面最大温差19℃.通过实测的温度场分布情况,可以直接了解混凝土内部温度变化趋势,对控制水化热温度和温度裂缝起指导作用.     

藏木水电站大坝混凝土冷却通水施工技术

大体积混凝土温控防裂是世界难题,尽管近年来科技工作者在水工大坝领域取得了多项重要研究成果,但仍未完全解决混凝土裂缝问题,其中混凝土冷却通水降温是关键的一环。通过对混凝土浇筑的初期、中期和后期过程中混凝土不同龄期水化热的发展特点、不同季节内外温差的不同要求以及混凝土块体间接缝灌浆施工的温度需要,在通水冷却过程中,需根据坝体内混凝土温度变化情况,采取个性化通水方法,减小混凝土内的拉应力,达到防止混凝土出现裂缝的目的。文章就针对在已建完的藏木水电站大坝混凝土冷却通水的技术方案进行整合与分析,得出较为完善的大坝混凝土冷却通水施工的技术及质量控制措施,为以后的大坝混凝土工程冷却通水施工及质量控制提供经验。     

隧道施工中的大体积混凝土温控及测试结果分析

某现浇暗埋段隧道的主体结构尺寸较大,同时侧墙和底板厚达1.5 m,为大体积混凝土,且处于海水腐蚀环境,温度和裂缝控制难度较大。通过热工计算、有限元软件Ansys温度场仿真计算等,提出了在施工中降低混凝土浇筑温度、优化设计低热混凝土配合比以及采用循环冷却水降温等温度控制成套技术措施,并对隧道大体积混凝土温度进行了监测。监测结果显示,上述技术措施有效地控制了超大断面大体积混凝土的浇筑温度及温升,大幅度降低了温度裂缝产生的风险。     

谈石首长江大桥主墩承台混凝土温控措施

以石首长江公路大桥为例,从浇筑分层布置、冷却循环水控制、混凝土配合比优化、现场养护等方面,阐述了大桥主墩承台混凝土施工的质量控制措施,指出承台浇筑后表面基本无温度应力裂缝的产生。     

特大桥承台大体积混凝土初期温度场研究

以重庆龙溪嘉陵江特大桥为研究对象，对9号承台大体积混凝土温度场开展了仿真分析和现场实测研究。结果表明，9号承台冷却水管按5层设计的要求布置，浇筑后温度采集数据正常，混凝土浇筑后通水降温与表面养护都基本满足大体积混凝土的要求。混凝土在浇筑完成后温度升值为47.0℃，混凝土温降过程相对平缓。混凝土表层与芯部的温差满足相关规定要求，现场温控效果良好，无可见裂缝产生，结构处于可控状态。