不同降温速率下沥青路面温度应力仿真分析

本文基于有限元分析软件ANSYS,建立了沥青路面结构的二维模型,对不同初始温度的沥青路面在不同降温速度下产生的温度应力进行了仿真分析,结果表明在90 mm深度内温度应力变化较大,在90～150 mm内温度应力变化较小,此时对结构的影响已可忽略不计,且初始温度越高温度应力越大。     

铅厂水电站碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析

碾压混凝土坝在施工中容易产生温度裂缝,影响大坝安全.采用三维有限单元法对铅厂水电站碾压混凝土重力坝4#表孔溢流坝段在坝体施工期时的变温度场应力场进行有限元仿真计算分析.分析结果表明:强约束区混凝土温差及浇筑时上下层温差均在规范规定范围内;坝体大部分区域内的应力水平满足允许应力控制标准.最后对可能出现温度裂缝的部位提出了相应的防裂措施.     

超长地下室混凝土结构温度应力分析

目的分析沈阳某超长地下室混凝土结构的温度应力,给出有效的抗裂措施,实现地下室结构的无缝设计.方法利用相关理论对混凝土膨胀、水化热、收缩和环境温度变化等温度作用进行计算,采用ABAQUS有限元程序对地下室结构在总温差作用下的温度应力进行分析,探讨设置与不设置后浇膨胀加强带两种情况下地下室底板、顶板和外墙温度应力的大小和分布.结果未设置后浇膨胀加强带的地下室施工一阶段的温度应力较大,设置后浇膨胀加强带后温度应力有了明显地减小;拐角、洞边以及洞口与洞口之间较窄等部位应力集中现象显著.结论通过合理设置后浇膨胀加强带和温度钢筋,采用补偿收缩混凝土及在环境温差、材料、混凝土生产技术和施工等角度做好控制,本超长地下室可不设置伸缩缝.     

蔡家庄特大桥承台施工水化热控制方案与仿真分析

结合蔡家庄特大桥工程项目,根据承台水化热初步计算和承台形状,科学布置了冷却水管。依据大体积混凝土规范的规定,采用MIDAS软件进行水化热仿真分析,得到了承台内部的温度场和混凝土应力分布云图。根据计算得到的温度场分布情况,在承台内部布置了微型无线温度传感器,并在温度高区、温度低区适当增加传感器的数量。通过对承台浇筑后5天的连续数据观测,测点的最大温差为23.6℃,与仿真计算结果高度吻合,且满足规范要求。经过检测,承台未出现任何裂缝,这表明水化热仿真分析能够反应实际情况,保证了施工安全,可为相似的承台施工时水化热控制提供参考。     

混凝土拱坝浇筑温度场的有限元仿真分析

研究混凝土拱坝浇筑过程的瞬态温度场。研究中,用瞬态热传导有限元分析方法,得到了整个施工过程中拱坝温度的时间和空间分布规律,为控制混凝土拱坝的温度应力提供了依据。     

大体积混凝土成层浇筑过程温度场及温度应力研究

针对九江长江公路大桥北塔承台大体积混凝土施工,利用MIDAS程序对其温度场及温度应力进行了有限元数值模拟分析,揭示了桥梁建设中大体积混凝土分层浇筑的温度场和应力场的特性和变化规律,为大体积混凝土不出现有害温度裂缝的温控防裂措施提供了依据。     

热膨胀系数时变性对混凝土温度应力仿真影响

已有试验研究表明,混凝土的热膨胀系数具有明显的随龄期发展的特性. 为了研究混凝土热膨胀系数时变特性,以及更好地模拟混凝土早龄期温度应力,分析热膨胀系数时变效应对混凝土温度应力仿真的影响,采用温度应力试验机进行试验,对混凝土热膨胀系数进行测定. 引入等效龄期的概念,将混凝土早期变形分离为温度变形与自生体积变形,建立热膨胀系数与等效龄期之间的数学模型. 通过室内试验试件的有限元数值模拟,验证热膨胀系数时变模型的合理性. 将时变模型应用于大岗山特高拱坝施工期的温度应力仿真,通过对比研究,分析热膨胀系数时变效应对混凝土温度应力的影响. 研究表明,混凝土热膨胀系数在早龄期变化较大,考虑其时变性对仿真防裂意义重大. 尤其对于受通水等影响早期温降速率较快的混凝土,考虑热膨胀系数时变效应进行仿真计算应力水平较传统方法偏高,据此计算结果进行防裂设计更安全.     

砖砌体建筑温度应力的有限元分析

选择具有代表性的六层条形砖混结构作为研究对象，建立数值计算模型，整体进行有限元分析，预测开裂部位并与实际 资料进行对比以验证所建模型的正确性。然后通过改变建筑 物长度 、楼板作法及温差变化等因素，又建立了七个计算模型，通过对计算结果的分析，得到影响 砖混结构温度开裂的主要原因，为砖混结构温度裂缝的防治提供理论依据。     

大体积混凝土水化热温度场三维有限元分析

利用结构有限元分析程序Super SAP对大体积混凝土温度场进行模拟计算,对计算结果进行了分析,寻找大体积混凝土温度场分布存在的规律,为Super SAP在大体积混凝土温度场预测中的应用提供理论分析的依据。理论分析表明,表面边界条件不同,温度场的分布存在规律性的变化,边界条件相同时,温度分布存在对称性,反之不存在对称性,并且基础沿厚度方向的中心截面具有对称性。     

混凝土中水泥水化反应放热模型及其应用

大体积混凝土结构水化热温度场分析的关键是混凝土中水泥水化反应放热模型的确定。基于化学反应动力学原理，提出了一种物理意义明确，考虑了温度和化学反应物浓度对化学反应速率影响的混凝土中水泥水化反应放热模型，并将其应用于有限元分析。算例分析表明，该模型能很好地拟合了混凝土绝热温升的实测数据，较精确地预测了在不同浇筑温度下混凝土绝热温升的变化规律。     

Temperature distributions in concrete box girders due to heat of concrete hydration

Based on heat transfer theory,a two-dimensional complex exponential function was used to compute heat of concrete hydration.A concrete box girder consisting of a single box with two cells used on Harbin Songpu Bridge was measured on site.The two coefficients in the complex exponential function were determined to best fit the field measured data.ABAQUS program was used to simulate the heat transfer and determine the temperature distribution in the concrete box girders during concrete setting.The calculated temperature distribution in the box girders were compared with the field measured data and good agreement was observed.The temperature distribution and gradient in the entire box section,webs and bottom slab were analyzed using the measured and calculated results during the course of concrete hydration.     

预填埋相变材料对混凝土水化热温升的降低效果

为了探讨能安全有效地降低混凝土水化热温升的方法,采用自制保温装置测量了普通混凝土构件和预填埋相变材料的混凝土构件内部相同位置温度随时间的变化,对预填埋相变材料降低混凝土内部温升效果的影响因素进行了计算和分析。研究结果表明:填埋相变材料后混凝土的内部温度与相变材料的填埋量、比热、相变热、相变温度,混凝土的比热、密度和初始温度,胶凝材料的用量和水泥水化热等因素相关。采用填埋相变材料的方法能够降低混凝土的内部温度峰值,延缓温度峰值的出现时间,但不能降低混凝土内部的后期温度。     

热管在大体积混凝土结构温度控制中的应用研究

在数值计算的基础上，探索了一种很有希望的、新型的对大体积混凝土结构进行温度控制的方法，即应用热管将大体积混凝土结构中产生的水化热传递出去，有效地控制了由于水化热引起的混凝土内部的温度梯度，使其达到规范的要求，避免产生裂缝，以满足强度的需要。而且可以通过对热管间距及热管运行温度的控制以适应不同实际情况的需要；与常规的混凝土养护方法相比，能较大地节约能源与投资，经实验证实，该方法理论模型及计算结果与试验结果吻合良好。     

热湿传导模型在早龄期混凝土非结构性裂缝分析中的应用

为了更加准确的分析混凝土结构早龄期非结构性裂缝的产生机理,提出了混凝土三维有限元热湿传导数值计算模型.该模型考虑了水泥水化放热引起的混凝土温度变化、表面干燥失水而造成的混凝土湿度非均匀分布和热传导与湿度扩散之间的耦合作用;采用考虑水化度的混凝土弹性模量和抗拉强度计算公式来表征早龄期时温度变化对其力学性能的影响,同时在应力分析中采用Bazant的双幂函数徐变模型.算例分析表明,该模型能很好地预测实际条件下混凝土温度、湿度变化和相应产生的应力,具有一定的工程应用价值.     

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.     

混凝土水化热瞬态温度场数值计算过程中的水化放热规律及水化速率问题

在混凝土的施工中,为考虑水化热对施工和设计所造成的影响,根据有关规范、参考文献的实测数据及大体积混凝土空间有限元分析程序ＭＡＳＳＩＶＥ,研究了建筑工程中的混凝土水化热瞬态温度场计算过程中的水泥水化放热规律及水化速度,为数值计算分析提供了可靠的数学模型,可避免结构产生有害裂缝。     

露天网架的温度应力作用分析

网架结构是高次超静定结构,在均匀温度场变化下由于杆件不能自由热胀冷缩会产生温度应力．本文研究露天大跨度网架结构在外界温度交替变化下产生的内力和位移是否起到控制荷载作用,利用SAP2000对网架进行静力和温度荷载作用下的计算,最终通过结果比较得出温度影响在整体网架受力中占的比例,以及结构应力性质的变化．     

钢筋混凝土空心楼盖的有限元分析

为了了解混凝土空心楼盖的内力分布规律和变形特征,利用ANSYS有限元软件建立混凝土空心楼盖的有限元分析模型,并对其在竖向均布荷栽作用下的情况进行模拟。分析得出空心楼盖在四边固支的条件下容易出现应力集中的部位以及竖向位移的特征,对今后的工程设计有一定的指导作用。