混凝土徐变对坝体温度应力场的影响

用有限单元法研究徐变对大体积混凝土结构温度应力的影响,对混凝土结构的温度应力进行 了仿真计算。计算结果表明,徐变度越大,温度应力越小,二者近似服从二次函数关系。徐变对温度应 力场的影响作用受水管冷却措施的影响较大,当水管冷却时间较长或水化热发热速率较快时,徐变对温 度应力的影响作用明显减小。     

混凝土大坝温度场和温度应力场有限元分析

根据丰满大坝上游水库水温和气温观测资料，建立了大坝上游水库水温和当地气温的回归模型。采用有限元数值计算方法，分析了大坝温度场，研究了混凝土大坝由于气温变化引起的应力场交替变化规律。计算结果表明，有限元数值仿真结果与现场勘查结果基本一致。     

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     

代古寺混凝土拱坝温度应力场仿真分析

以代古寺拱坝为例,基于大型通用有限元分析软件ANSYS,编制了施工期温度应力场仿真计算程序,指出:在浇筑高程低的部位坝体温度应力较大,越往坝体上部应力越小;坝体混凝土应力在水化温升阶段增大,随着水化热的散失应力有所减小;当坝体温度稳定时,应力随气温而变化.     

温度荷载对碾压混凝土坝施工期应力场的影响

根据碾压混凝土重力坝的施工特点,提出用国际通用大型有限元软件Ansys进行大坝施工期温度场和应力场仿真,并介绍了实现过程.典型碾压混凝土重力坝的施工期温度场仿真计算结果表明,浇筑温度及外界气温对坝体温度场分布有显著影响,因此,特别在夏季高温期,采取有效措施减少热量倒灌影响十分必要;相对于拱坝,温度荷载对碾压混凝土重力坝的应力分布的作用并不那么显著.     

非稳定温度场对坝体孔口应力的影响

混凝土重力坝正常运用情况下主要承受自重、水压力、泥沙压力、扬压力和温度荷载,温度荷载对坝体孔口应力的影响很大。与大坝接触的外界气温和水温为年周期变化的非稳定温度场边界,经过几十年的运行,可以认为坝体边界混凝土温度也为年周期变化的非稳定温度场。选取三门峡大坝3#溢流坝段为模型,采用三维有限单元法,按不考虑和考虑温度荷载两种情况,运用ANSYS软件将不同月份的温度场与静力场进行耦合计算,对3#溢流坝段的深孔与底孔进行了应力分析。分析表明,孔顶和孔底在较冷月份表现为拉应力,且超过混凝土的抗拉强度,故需在孔口周围配筋,在孔口运行过程中要保证钢筋不被裸露或侵蚀。     

沙沱碾压混凝土坝施工期温度应力仿真分析

结合沙沱碾压混凝土重力坝的工程实际情况,利用ANSYS软件及其二次开发技术,对该坝的典型坝段进行仿真分析研究。结合实测资料,对该坝段进行全过程温度应力仿真计算。分析了施工期温度及温度应力随时间变化情况以及某时刻在坝体的分布情况,总结了其变化规律。结合沙沱碾压混凝土重力坝埋设温度计的实测温度,将计算结果与实测温度进行了比较,表明有限元计算结果与实际情况相符,保证了仿真分析的准确性。计算表明,沙沱碾压混凝土重力坝施工期温度应力状况总体情况良好,但应特别注意高温季节碾压混凝土的温控工作。沙沱碾压混凝土坝的温度应力仿真分析工作为确立施工期的温控措施,避免产生温度裂缝提供了参考。     

浇筑间隔时间对碾压混凝土重力坝影响分析

为研究浇筑时间对碾压混凝土重力坝影响,以有限元软件ANSYS为基础建立有限元模型,分别从基础垫层、强约束区、弱约束区、非约束区几个不同的位置进行研究,得出浇筑间隔时间对坝体的温度变化和应力分布变化规律的影响,为实际工程提供理论依据。     

混凝土浇筑仓温度双控指标拟定的最大熵法

结合西南某建设中的混凝土特高拱坝高温季节浇筑仓实测温度,采用最大熵法拟定了混凝土浇筑仓温度双控指标,即混凝土浇筑仓达到最高温度前典型龄期对应的容许温度和容许温度变化率.为了获得高精度的最大熵概率密度函数,采用粒子群算法来优化求解拉格朗日乘子系数.工程实例分析表明:最大熵法不需要事先假设样本分布类型,直接根据各基本随机变量的数字特征值进行计算,就可以得到精度较高的概率分布密度函数,由此求出的温度双控指标是可行的.     

不同温度对混凝土坯层间劈裂抗拉强度影响试验研究

研究不同环境温度作用下混凝土坯层间性能的变化规律,对预测施工风险及施工过程中准确控制坯层结合质量具有重要意义.通过测定低热水泥混凝土在不同温度作用下坯层间的劈裂抗拉强度及坯层覆盖时下层混凝土的含水量和贯入阻力,对不同温度作用下低热水泥混凝土坯层间性能劣化机理进行了分析.结果表明:随着温度的升高,低热水泥混凝土的贯入阻力...     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

浇筑式沥青混凝土心墙坝应力变形有限元分析

基于邓肯-张模型,运用数值仿真分析技术,对新疆某浇筑式沥青混凝土心墙坝进行有限元计算,得到竣工期和满蓄期大坝的应力变形特性。分析结果表明:顺河向水平最大位移及堆石体和心墙接触面最大竖向相对位移均发生在上游坝面约1/3坝高处;竣工期顺河向水平位移基本关于坝轴线对称;满蓄期,水压力作用下,顺河向位移向上游减小,而向下游增大,最大位移为9.1 cm。最大沉降发生在满蓄期,位于坝体中轴线偏下游约1/2坝高处,最大位移为16.7 cm。大主应力和小主应力沿坝高方向呈现从坝顶到坝底逐步增加的趋势,其最大值均发生在坝轴线处心墙与基座接触部位。研究所获得的计算分析结果,为同类工程的设计和计算分析提供参考。     

混凝土高坝温度应力仿真分析的三分区算法

针对混凝土高坝温度应力仿真分析中计算时间过长的问题,提出了三分区算法——新混凝土区、过渡区和老混凝土区,在新混凝土区采用小的时间步长,在过渡区和老混凝土区采用比较大的时间步长。通过有限元仿真分析,研究了坝体新混凝土区温度变化对老混凝土中变形的影响,提出了影响深度系数的计算公式,解决了三分区算法中合理分区的关键问题。三分区算法既可以节省大量计算机时,又能够保证计算误差小。     

早龄期混凝土热力学性能差异对应力的影响研究

针对目前对由混凝土热力学性能差异导致的结构温度应力缺乏认知的现状,依据现有理论,定性分析热胀系数差异和自生体积变形差异对混凝土早龄期温度应力的影响,并采用混凝土三维非稳定温度场和应力场有限元方法,对这一影响进行仿真计算和定量分析。结果表明,热胀系数差异和自生体积变形差异是早龄期混凝土结构产生不利拉应力不可忽略的因素,而自生体积变形差异有上下层自生体积变形差和内外自生体积变形差两种类别,其中前一种自生体积变形差主要取决于间歇时间,后一种自生体积变形差由内外层混凝土水化程度不同引起。     

高混凝土面板堆石坝面板浇筑时机的研究

为了避免面板浇筑后堆石体的大量或不均匀变形,最新提出通过对堆石体填筑施工初期的监测资料进行整理和分析,对比邓肯模型、双屈服面弹塑性模型及清华非线性K—G模型在堆石坝应用的优缺点。结合施工初期的实测信息,确定在特定条件下最能反映堆石体真实情况的本构模型,利用BP神经网络结合遗传算法反演模型的最优参数,再正分析计算预测的堆石体施工期的沉降变形情况。将预测得到的沉降变形资料与堆石体填筑完成的实测沉降变形资料进行对比分析,以预测的堆石体沉降变形情况为参考数据,结合工程的实际要求,合理安排预留沉降期,进而确定合理的面板浇筑时机,避免堆石体较大的前期沉降变形对面板带来的不利影响,有效改善面板受力和变形情况。     

随机徐变应力影响下重力坝时变可靠度初探

由于重力坝的随机温度场以及随机徐变应力场均为非平稳随机过程，由此所涉及的结构可靠度是非平稳向量随机过程非线性组合的时变可靠度．本文计入重力坝徐变应力场和混凝土强度随机性的影响，将时变可靠度的数值解法与随机有限元法相结合，模拟施工过程，对一典型重力坝的时变可靠度进行了计算，得出了一些有益的结论．     

强制冷却对碾压混凝土重力坝温度场和温度应力的影响分析

采用三维有限元法,模拟碾压混凝土重力坝的施工过程进行温控仿真计算。分析了大坝自然冷却、浇筑完毕后采取强制冷却措施以及运行两年后采取强制冷却措施,对温度场和应力场的影响。结果表明:强制冷却对强约束区应力影响较大,对其他区域应力影响相对较小。强制冷却方案的温度应力大于自然冷却方案的温度应力。因此,进行强制冷却时,应该选择合理的冷却时间,避免强制冷却产生过大的温度应力,使坝体产生温度应力裂缝。     

自密实混凝土重力坝浇筑层间稳定性分析研究

自密实混凝土重力坝是用流动性较强的混凝土在堆石之间填充并分层浇筑而成.为了研究浇筑层间的稳定性,采用刚体平衡原理和第三强度理论分别对自密实混凝土重力坝层间的抗滑稳定性和堆石间拉力情况进行了分析研究.结果表明:随着坝体层间堆石相对接触面积α的增大,层间抗滑稳定系数K逐渐增大,但是增加的幅度处在一个稳定的范围之内;随着堆石...     

基于红外热成像的混凝土坝保温层缺陷检测方法

坝面保温层是保障高寒区混凝土坝长期安全运行的重要工程措施。紫外线照射会使保温层老化,削弱保温能力,引起坝体混凝土开裂,需要及时检测老化的保温层并进行修复。为此,基于红外热成像及图像处理技术,提出了一种非接触式的保温层缺陷快速检测方法。采用红外热像仪采集保温层表面热像图时间序列,对热像图序列进行二维傅里叶变换得到振幅图和相位图。根据像素点的所占比例和分布规律,采用K-means聚类方法对所得到的的振幅图和相位图进行聚类处理,以图像的方差筛选最优的振幅图和相位图,以此识别保温层缺陷。有限元模拟和两类保温层热成像试验的结果表明,这种非接触式的保温层缺陷快速检测方法能够准确地检测保温层中缺陷的大小和位置,可发展为一种适用于实际的混凝土坝保温层缺陷检测技术。     

浇筑式沥青混凝土心墙坝心墙性态的有限元分析

采用邓肯-张模型对浇筑式沥青混凝土心墙坝的应力与变形进行有限元计算,得到了浇筑式沥青混凝土心墙的温度和沥青用量对不同坝高情况下心墙工作性态的影响。发现在坝高较低时,心墙温度、沥青用量对心墙工作性态的影响很小;在高坝情况下,心墙温度、沥青用量对心墙位移的影响较小,但对心墙应力极值和应力水平极值的影响则较为明显。另外,通过对不同覆盖层厚度下心墙工作状态的分析,发现当覆盖层厚度较大时,浇筑式沥青混凝土心墙的位移及应力水平极值明显大于碾压式沥青混凝土心墙。