混凝土大坝施工期环境气温影响下的温度应力

本文针对大体积混凝土施工期受气温影响易产生裂缝问题,介绍了混凝土结构的环境气温影响机理,认定环境气温变化是导致混凝土裂缝产生的主要原因,掌握和预测混凝土应力状况,采取实时合理的针对性保温措施是防止裂缝产生的重要措施。以实际工程的两个坝段为例,借助三维有限元单元法,通过仿真计算模拟混凝土在过去一周和未来一周内大坝的温度和应力情况,为工程温控防裂提供决策支持。该方法和结论可以为类似工程建设提供重要参考。     

龙华口碾压混凝土重力坝表面永久保温对施工期温度应力的影响

龙华口碾压混凝土重力坝位于寒冷地区,冬季坝体内外温差大,易产生较大的拉应力而导致表面开裂.现结合大坝工程实际施工条件及进度安排,通过三维有限元仿真分析,主要研究了浇筑进度和表面永久保温措施对施工期大坝混凝土温度应力的影响.仿真分析结果表明,施工进度安排对大坝温度应力有较大影响,采取大坝表面永久保温措施可显著减少坝体内外温差,有效控制大坝温度应力,为施工期温控设计提供了参考依据.     

溪洛渡水电站大型泄洪洞高强度衬砌混凝土温控设计

溪洛渡水电站泄洪洞衬砌混凝土标号高,夏季施工时易产生裂缝。本文用DTSSA软件进行三维温度和应力仿真分析,以无压段衬砌混凝土为研究对象,计算施工期混凝土最高温度和温度应力。对影响混凝土温度应力的因素进行敏感性分析,提出了实际的温控措施。     

大体积水工混凝土温度应力及裂缝控制

在水利工程建设活动中,为了让施工工程的质量安全得到保障,必须要做好混凝土质量的监控以及混凝土所产生的裂缝的控制和处理。先对大体积水工混凝土的特性进行了阐述,然后对混凝土裂缝产生的原因和混凝土温度应力的力学性能作了分析,最后以某一大型水闸工程为实例,对混凝土温度应力及裂缝控制进行了探究,并给出了相应的解决措施。     

施工期补偿收缩混凝土防渗面板抗裂性能分析

河南省某混凝土坝防渗面板加固工程施工期拆模后出现多条温度裂缝,影响整体工程质量。为研究防渗面板施工期开裂原因,选取试验数据建立计算模型,对补偿收缩混凝土防渗面板施工期温度场及应力场进行实时数值分析,得出不同保温措施条件下防渗面板的应力分布情况,分析了裂缝出现的原因。结果表明:无保温措施情况下,施工期面板混凝土内外温差较大,4 d时面板边缘区域温度应力达到峰值,高于相应龄期混凝土抗拉强度,易产生裂缝。采用保温措施时,能极大降低由内外温差产生的温度梯度,10 mm的聚苯乙烯泡沫保温塑料板可使4 d龄期的混凝土温度应力下降29%,能有效地提高防渗面板的抗裂性能。     

底孔坝段温度应力场仿真研究

针对坝身开孔后削弱了混凝土坝结构的整体性、孔口周围易产生应力集中并可能导致产生温度裂缝的问题,采用三维有限单元法对底孔坝段施工全过程进行温度应力场仿真研究,计算考虑了通水冷却、混凝土的水化热温升以及弹性模量等对底孔坝段温度和应力的影响,并对比分析了不同方案下坝体温度应力。结果表明:方案4(约束区Tp=18℃,非约束区Tp=22℃,通水冷却)在采取通水冷却和控制混凝土浇筑温度措施后,高程1 624.5~1 631.5 m范围内垫层常态混凝土最高温度为33.8℃,最大温度应力为1.50 MPa;高程1 626.5~1 646.5 m范围内碾压混凝土最高温度为26.8℃,最大温度应力为1.32 MPa;高程1 646.5~1 692.0 m范围内闸室以上常态混凝土最高温度为36.5℃,最大温度应力为1.45 MPa,从而坝段各区域的最高温度均小于允许最高温度,最大应力小于该工程的允许拉应力。研究成果为混凝土坝底孔坝段施工温度控制提供借鉴。     

某导流洞堵头温控方案设计研究

大体积混凝土由于较大的温度变化而产生温度应力,从而影响工程的安全性。依托某电站工程实例,考虑冷却水管垂直间距与通水流量的影响,通过建立三维有限元仿真模型,分析了堵头的温度场和应力场的分布规律。研究结果表明:采取温控措施能使混凝土温度极值降低和结构主应力量值减小,其中通水流量增大比冷却水管垂直间距减小的温控措施效果更加明显。依据研究成果可采取针对性工程措施降低温度应力水平。     

闸室墩墙混凝土防裂措施与验算

为探讨应对混凝土防裂措施,本文结合工程实例,从温度应力、体积变形及干缩变形应力、老混凝土的约束应力方面,详细分析了裂缝产生的原因,并提出具体可行的控制措施和抗裂验算的方法,在现场施工中对控制混凝土裂缝的产生具有较强的指导作用。     

大体积混凝土裂缝的成因及防治措施

水利工程施工期间或在其运行期间,大体积混凝土会产生收缩裂缝,产生裂缝的原因很多,如:受内外温度差和外部约束的影响,大体积混凝土结构产生温度应力和应变,此种应力与应变如果超过混凝土结构的承受极限,就会产生温度裂缝。笔者结合多年工作经验,分析了大体积混凝土产生裂缝的原因,并结合工程案例探讨了温控防裂的措施。     

浅谈水文基建中混凝土施工温度与裂缝控制

通过多年的现场实践,结合有关混凝土内部应力方面的研究,文章对水文基本建设中混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行了阐述,可供类似工程参考。     

引江济淮工程枞阳船闸闸室混凝土施工期温控措施仿真分析

为应对船闸闸室薄壁大体积混凝土结构在施工期易出现裂缝的问题,以引江济淮工程枞阳船闸典型闸室段为例,模拟了其浇筑过程,研究了闸室混凝土结构施工期的温度和应力特性,以及不同温控措施对温度和应力的影响。研究结果表明：在浇筑早期,闸室混凝土易在表面和浇筑层间结合面出现裂缝,浇筑后期则易在混凝土内部出现裂缝;降低浇筑温度能一定程度提高闸室混凝土抗裂能力;采取表面保温措施能减弱外界气温的影响,减小内外温差,降低结构表面早期的开裂风险;采取通水冷却措施能帮助混凝土降温,减小混凝土结构的内外温差和峰值温度,提高表面早期的抗裂安全度。     

猴山水库工程大体积混凝土温控措施研究

大体积混凝土施工时,由于水化作用产生很高的温度,使混凝土构件内外温差较大,易产生温度裂缝,影响结构的安全性和耐久性。因此有效的温度控制是大体积混凝土施工的重要措施。文章结合猴山水库工程实例,提出大体积混凝土温度控制的有效措施。     

如何减少混凝土的破坏应力

混凝土的浇筑温度系指混凝土经过平仓振捣后,覆盖上层混凝土之前,在5-10cm深处的温度。如果混凝土浇筑温度过高,会产生一定的温度应力,而当这时,混凝土自身凝固时的涡裹力小于一定的温度应力时,破坏应力就产生了。如果是压应力,对于工程没有大的影响。如果是     

前坪水库溢洪道混凝土温度预报与应用

<正>前坪溢洪道混凝土工程对外界温度比较敏感,属于易裂混凝土结构,这就需要在混凝土开始浇筑之前制定一套行之有效的预备措施,以应对混凝土开裂风险。混凝土工程的主要问题就是温度应力问题。当混凝土温度应力过大,或者混凝上的抗力小于设计抗力时,混凝土便处于开裂的危险状态。采用温控预报手段对存在开裂风险的部位提前发出预警,并结合行之有效的温控措施,以应对混凝土开     

新疆大石峡水利枢纽无压泄洪洞衬砌混凝土温控防裂研究

受高速水流长期冲刷作用的影响,泄洪洞衬砌混凝土一旦产生裂缝,必将引起过流面的空蚀破坏,进而影响工程的正常稳定运行。因此,对泄洪洞衬砌混凝土进行温控防裂研究具有重要意义。依托大石峡水利枢纽泄洪排沙洞工程,采用三维有限元法,计算分析了不同温控措施下泄洪洞衬砌混凝土温度及温度应力的变化规律,论证了不同温控措施的适宜性。结果表明：喷雾洒水措施对改善衬砌混凝土表面温度应力具有一定的效果,并对混凝土干缩裂缝有明显的抑制作用;通水冷却措施主要侧重于改善衬砌混凝土内部的温度和应力状况,但会促使降温过程提前产生,增加早期开裂的风险,因此在施工过程中应严格控制混凝土降温速率和早期降温幅度,建议控制混凝土降温速率不超过2.0～2.5℃/d;施工初期和冬季低温时期均是温度裂缝发生的较危险时段,以冬季保温措施配合施工期的降温措施可以获得更佳的效果。研究成果可为类似泄洪洞工程衬砌混凝土的温控防裂设计与施工提供参考。     

泵站施工期温控防裂敏感性分析研究

以化子闸泵站工程为例,考虑冷却水温度、通水流量、水管间距、混凝土浇筑温度、保温层厚度以及后浇带宽度等因素,利用三维有限元计算程序,对泵站施工期的混凝土温度与应力进行数值模拟。结果表明,改变水管间距对混凝土冷却效果的影响较为明显;设置后浇带对温度应力有较大的释放;水管通水水温、混凝土浇筑温度与产生的拉应力呈现线性增长。水管通水流量超过一定值时泵站冷却效果不佳。保温措施能有效避免低温季节浇筑早期产生的表面裂缝。同时,选取优化温控方案对化子闸泵站施工期温度、应力场进行了仿真分析。结果表明:温控措施优选合理,泵站内外温差、早期表面拉应力及后期内部拉应力均处于安全可靠范围,可为泵站工程安全运行提供参考依据。     

某碾压混凝土重力坝施工温控措施研究

在碾压混凝土坝施工和运行期间防止裂缝的产生是需要考虑和控制的重要问题,对具体温控措施进行研究可为以后提供重要的技术指导。以某碾压混凝土重力坝工程为例,利用大型有限元软件ANSYS进行建模,采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土坝的施工过程,根据工程施工进度和碾压混凝土的热力学参数,针对浇筑温度、通水冷却措施,初拟了3个温控方案,对各个方案的温度场和应力场进行计算分析。结果表明:高温季节进行混凝土浇筑对坝体温度和应力影响较大,极容易造成裂缝;通过控制浇筑温度和通水冷却措施,坝体最高温度得到了有效的降低,最大应力基本满足碾压混凝土坝容许应力要求。此研究成果可为类似工程的温控设计提供参考。     

基于应力吸收层的水闸闸墩温度应力试验

为减少闸墩温度应力,提出了在水闸底板与闸墩间连接处设置一层橡胶混凝土作为应力吸收层的新措施。以山东省仁河水库泄洪闸为例,测试采用改良措施后的闸墩中心位置的温度及其应力发现:设置有应力吸收层的闸墩中心温度与普通混凝土闸墩基本一致;混凝土温度应力小于普通混凝土闸墩,最大温度应力为3.0 MPa,为普通闸墩的62.5%。相关措施可供其他类似工程借鉴。     

表面保护对施工期碾压混凝土薄拱坝温度与应力的影响

针对碾压混凝土薄拱坝表面温度梯度受外界气温变化影响显著而易产生温度裂缝的问题,以铁川桥碾压混凝土薄拱坝为工程背景,依据实际的施工进度和碾压混凝土的热力学参数,采用自主开发的FZFX3D温控计算软件,对施工期碾压混凝土薄拱坝在表面一直裸露与永久保护两种工况下进行三维温控仿真分析,通过比较坝体在有无表面保护措施下的温度与应力变化,研究表明对于受外界气温影响显著的碾压混凝土薄拱坝,表面保护措施不仅可以明显减少气温对混凝土表层温度梯度的影响,特别是距离坝体表面2m厚范围内的影响最显著,而且对坝体最大拉应力也有明显的改善,是节约温控成本的一项可行措施,也为类似工程实施温控措施提供借鉴。     

大体积混凝土裂缝控制的研究与进展

大体积混凝土的裂缝大部分是由于混凝土降温产生的温度应力引起的,采取有效措施防止温度应力造成混凝土表面和内部出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的技术难题。根据温度裂缝产生的原因从设计、施工、监测和裂缝的修补四个方面来概述目前大体积混凝土裂缝控制的各种方法,分析了各方面存在的问题及其实用价值,讨论了其发展趋势和应用前景,以及进一步的研究方向,为今后工程中混凝土裂缝控制提供了有益的借鉴。