基于热流管单元的混凝土通风冷却效果

我国当前通常采用内嵌水管通水冷却以降低混凝土温度,但在干旱地区或混凝土结构较高部分采用通水冷却施工较不方便,以空气作为冷却介质进行混凝土冷却能够较好地避免上述问题.相较于通水冷却,通风冷却施工设备较为简单,且由于空气密度较小,可采用竖直方向通风冷却.采用热流耦合单元,充分考虑风、水的沿程温度变化以及冷却管附近混凝土、远离冷却管混凝土不同的温度变化规律,进行通风冷却敏感性分析及通风冷却、通水冷却效果对比.仿真模拟结果表明:通风冷却能够较好地削减混凝土温度峰值;通风风速越快、通风温度越低、混凝土截面越小,通风冷却效果越好;选取适当的风速及通风温度,通风冷却能够达到与通水冷却近似的冷却效果.     

大体积混凝土基础底板温度及应力场模拟

为研究汽轮机基础底板的温度裂缝,模拟分析了基础底板早龄期温度场与温度应力,得出底板温度和温度应力的分布情况,对减少温度裂缝有指导意义.测温结果表明,用有限元软件模拟分析混凝土基础底板浇筑后八天内的温度场、温度应力情况.研究结果显示:底板内温度峰值出现在浇筑后第3天,中部温度最高,最高达到73℃,底部为58℃,上部为48℃;底板上表层及底面温度应力均大于混凝土极限抗拉强度,有产生裂缝的风险.     

大体积混凝土水管冷却的研究

水管冷却是大体积混凝土的重要冷却方法。随着这种冷却方式的广泛采用,其冷却计算问题相继得到了解析解答,并做出了一些图表,本文用有限元法研究这个问题,分别对一、二期冷却问题进行了分析,提出了相应的计算公式,编制了通用电并程序,并对各种因素的影响进行了系统的分析。     

大体积混凝土小温差的长期通水冷却

通水冷却是大体积混凝土温控防裂的主要措施,现有的通水冷却方式要求在短时间内将混凝土温度降低到目标温度,必将在水管附近产生较大的温度梯度,可产生较大的拉应力,不利于水管附近混凝土的防裂,而小温差长期通水冷却方式由于水温与混凝土温度差别较小,可减低降温梯度,减小温度应力.采用三维有限元热流耦合精细算法对大体积混凝土水管的小温差长期通水冷却进行了研究.计算结果表明:现有的通水冷却方式会产生较大的温度梯度和温降速率,使混凝土应力偏大,不利于温控防裂,初步验证了小温差长期通水冷却可以有效地减小混凝土温度梯度和应力的优点.     

大体积混凝土水管冷却关键参数的敏感性研究

分析了大体积混凝土三维水管冷却温度场的计算原理与方法,利用有限元软件对影响冷却效果的三个关键因素,即冷却水温、通水流量和水管管径进行了仿真计算及敏感性分析。结果表明:冷却水温参数对大体积混凝土影响的效果高于通水流量和水管管径;在通水200 h后,以25 ℃水温为基准,水温每降低1%,混凝土内部最高温度下降约0.066 ℃;以0.6 m³/h通水流量为基准,流量每增加1%,混凝土内部最高温度下降约0.026 ℃;以20 mm管径为基准,管径每增加1%,混凝土内部最高温度下降约0.049 ℃。     

水管冷却对三峡船闸混凝土底板温度应力的影响

用有限差分法计算了三峡永久船闸闸室混凝土底板的温度场 ,考虑了分层浇筑的影响以及水管初期通水冷却和水管中后期通水冷却的效果 .对其应力场进行了分析 .推荐了比较有效的温控措施 .     

桥梁大体积混凝土裂缝分析及防治措施

桥梁大体积混凝土由于截面尺寸大且不易导热,在水化时会产生大量的水化热聚积在混凝土内部,从而容易产生温度裂缝及收缩裂缝。文中分析了桥梁大体积混凝土裂缝产生的原因,并从混凝土配比、施工等方面阐述了桥梁大体积混凝土裂缝防治措施。同时,介绍了埋设循环冷却水管降低水化热控制裂缝产生的方法。对实际工程具有一定的指导意义。     

用循环水冷却的方法控制混凝土的温度裂缝

分析了施工时大体积混凝土的温度裂缝产生的原因，拽出了控制温度裂缝的措施。结合元宝山电厂的三期工程，论述了循环水冷却控制器裂缝的具体施工方法及共产生的效益。     

大体积混凝土水管冷却热流耦合算法与等效算法对比分析

介绍了有限元热流耦合精细算法,并采用等效算法和精细法对某混凝土坝的几个浇筑块进行分析,并对比了它们的计算结果.对比结果表明,从宏观上考虑,等效算法基本能正确反应出混凝土温度和应力的变化规律,但不能精确模拟水管周围混凝土在早期易开裂的现象,而精细算法能弥补这一点.分析结果也为工程实践提供相应的参考.     

用循环水冷却的方法控制混凝土的温度裂缝

分析了施工时大体积混凝土的温度裂缝产生的原因,指出了控制温度裂缝的措施。结合元宝山电厂的三期工程,论述了循环水冷却控制温度裂缝的具体施工方法及其产生的效益。     

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的数值仿真分析

根据预应力钢筒混凝土管的结构型式及特点,分析国内外有关PCCP数值研究现状.采用大型有限元分析软件ANSYS研究PCCP从制造、施工到运行的各个阶段的力学特性,采取依次施加预应力、管自重、回填土压、流体自重及内水压力等荷载方法研究PCCP的结构受力特性,得出PCCP的变形、应力、裂缝在不同荷载作用下的变化规律,以及裂缝出现后PCCP的应力重分布方式,为PCCP的设计制造和运行管理提供数值仿真分析方法和路线.     

水管冷却等效热传导方程中混凝土初温的研究

针对进行水管冷却的混凝土浇筑仓温度场仿真计算时,水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温的计算存在不同的算法,采用水管冷却精细有限元法和水管冷却等效热传导法,对含冷却水管的混凝土棱柱体进行温度场对比分析,研究了水管冷却等效热传导法中混凝土初始温度的计算方法.分析认为水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温应是含冷却水管的混凝土棱柱体在通水开始时刻的混凝土平均温度,该平均温度可由混凝土棱柱体单元高斯点温度与高斯点所占体积的乘积除于混凝土棱柱体单元体积获得.     

高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模拟研究

基于高频直缝焊管焊接热源的计算结果,综合考虑材料的物理属性随温度的高度非线性变化,以及高频加热的焊缝热影响区特有的温度分布规律,利用ANSYS有限元软件建立了高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模型。获得了高频焊管温度场和残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析。通过后处理模块,给出了焊缝部位残余应力的分布趋势,并分析了高频感应焊接残余应力的主要形成原因。发现焊缝附近的轴向残余应力较大,其中有些数值接近材料的屈服强度,而周向残余应力仅为材料屈服应力的1/3左右,径向残余应力数值较小,工程上可以忽略。     

大体积承台混凝土早期表面开裂控制措施

针对大体积混凝土浇筑时因水化热作用引起的早期表面开裂问题,对比分析浇筑温度、环境温度、保温材料以及位移约束条件4种因素对混凝土表面应力的影响程度.以宁波象山港公路大桥承台为实例建立有限元模型,选取6个开裂关键部位的节点,分析这些节点的应力数值在28d龄期内随4种影响因素变化的规律.模拟分析分层浇筑和水管冷却2种降温措施对于减小混凝土表面拉应力的作用.结果表明,混凝土表面拉应力与浇筑温度呈正比,与环境温度呈反比;保温层对承台表面中心部位拉应力的影响大于边缘部位;提高模板的刚度对抗裂有利;分层浇筑和水管冷却可以不同程度地改善表面开裂状况.     

低温季节大坝混凝土冷却水管周围应力应变监测现场试验

大坝混凝土力学性质受诸多因素影响,变化规律复杂,最新研究表明:不同的温度条件对混凝土的变形规律有着明显的影响.对此,在西南某混凝土特高拱坝冬季混凝土浇筑现场,结合冷却水管周围不同位置处单支应变计测值和每支应变计附近同样温度条件下设置的专用无应力计监测的该温度条件下自由体积变形,通过建立大坝无应力计统计模型分析无应力计测值得出混凝土热膨胀系数,并分离出自生体积变形,采用考虑混凝土徐变特性的计算程序,将应变计测值转化为实际应力以分析冷却水管周围不同部位混凝土应力分布.试验结果表明:由于该大坝采取"小温差、早冷却、缓慢冷却"的通水冷却方式,在现有的通水冷却方案下,冷却水管周围混凝土应力不大;该试验能给现场混凝土冷却通水方案以及防裂施工提供指导,为关键部位混凝土温度应力仿真反馈分析提供实测资料.     

基于人工神经网络的表冷器模型

为了对表冷器进行准确建模，进而有效地对其进行模拟仿真，利用三层前馈人工神经网络(BP网络)，结合传统的表冷器模型，建立了基于人工神经网络的表冷器模型。并利用模型在计算机中对不同工况下的表冷器进行了模拟仿真。结果表明：模型输出数据与实测数据相当吻合。证明使用人工神经网络建立表冷器模型是可行的。     

分体冷却变压器的有限元二维热学模型仿真与分析

在大城市中,建立地下变电站多采用分体冷却变压器,然而目前针对分体冷却变压器的散热问题研究很少。采用有限元法对分体变压器温度场进行仿真计算。利用FLUENT软件建立了简化的分体冷却变压器二维模型,基于二维模型仿真计算得到的变压器温度场数据,并与试验测量数据进行对比,验证了二维模型仿真计算的有效性。分析了变压器上下油管壁厚和环境温度对温度的影响,为结构优化提供参考。