关于混凝土实测应变和应力状态几个问题的探讨

讨论了混凝土实测总应变与温度之间、应力应变与应力之间的相互关系,强调了在温度变化的情形下实测总应变因结构型式及约束条件的不同可能呈现出不同的变化形态,认为混凝土应变和应力的关系与线性弹性材料特性有可能截然不同,不能进行简单类比.     

大体积混凝土温度裂缝观测及分析

试验结合闸墩混凝土温度裂缝控导研究,进行现场混凝土温度和应变观测.依据观测结果,分析了大体积混凝土早期温度和应变的分布及变化规律,混凝土中心层和表面层应变与温差的变化关系.计算结果表明,由于温度应力大于混凝土实际抗拉强度,导致混凝土产生裂缝.表层混凝土应变实测值与理论计算值结果相近,变化趋势相同.     

考虑温度历程的混凝土坝实测应变转换应力分析

由于混凝土各项性能和水泥水化反应密切相关,因此混凝土热学和力学性能的发展不仅与龄期有关,还与自身温度和温度历程有关,而传统混凝土坝实测应变转换应力计算理论中尚未考虑温度历程的影响,这导致转换获得的拉应力并非真实应力。基于等效龄期理论与变形法基本原理,推导了考虑温度历程的实测应变转换应力公式,并给出了考虑温度历程的实测应变转换应力计算步骤;结合西北地区典型混凝土坝对比分析了考虑温度历程及不考虑温度历程的转换应力,分析表明,西北寒冷地区的典型混凝土坝温度范围为6.4~37.0 ℃,考虑温度历程的拉应力与不考虑温度历程的最大差值为0.49 MPa,且差值峰值出现在早龄期,此时混凝土强度尚未充分发展,若不考虑温度历程影响,则无法进行准确的安全评价。     

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。     

溪洛渡高拱坝运行初期应力应变监测资料分析

通过分析溪洛渡高拱坝运行初期无应力计和应变计组监测基本情况,建立了坝体混凝土应力应变监测资料分析流程,构建了溪洛渡水电站高拱坝应力应变监测资料分析模块,对坝体混凝土的自生体积变形和应力状态进行了计算。计算结果表明,溪洛渡高拱坝大部分无应力计为收缩型,拱坝混凝土自生体积变形随龄期变化稳定;坝体强约束区和典型坝段总体呈受压状态,局部存在少量拉应力,影响范围和计算值均较小。     

江垭碾压混凝土坝无应力变形规律分析

无应力计是应力应变监测的重要配套仪器,它的监测数据不仅在应变计算时要用到,而且在进行温度应力计算和混凝土抗裂研究时需要加以考虑以及对施工期混凝土温度控制和裂缝防治也是非常重要的.通过对坝体无应力计监测资料的分析,评价了碾压混凝土坝的无应力变形和自生体积变形的变化规律,为大坝的温度应力计算和混凝土抗裂研究提供了参考.     

超低温冻融循环后混凝土应力～应变全曲线试验研究

通过对21个混凝土棱柱体试件进行冻融循环后的应力~应变全曲线试验,分析比较了不同温度和冻融循环次数对混凝土应力~应变全曲线的影响。试验研究表明:(1)超低温冻融循环后混凝土峰值应力降低,峰值应变随冻融循环次数的增加而增大;(2)在相同冻融循环次数条件下,冻融温度越低,相应的下降段曲线下降越缓慢;(3)在其他条件相同的情况下,冻融循环次数是影响不同冻融温度之间差异是否明显的主要因素。通过非线性拟合得到了受超低温冻融循环作用的混凝土应力~应变理论曲线,研究成果可为混凝土材料非线性分析提供参考。     

溪洛渡大坝混凝土芯样动态轴拉试验研究

利用MTS大型静、动材料试验机对溪洛渡大坝混凝土芯样开展了动态轴向拉伸试验研究,试验共计32个?220 mm×440 mm圆柱体试件。试验分别开展了不同应变速率(1×10^-6/s、1×10^-4/s、5×10^-4/s、1×10^-3/s)下静、动态单调加载和预加不同初始静载(0%、30%、60%)的单调动态加载(5×10^-4/s)。大坝混凝土芯样试验成果,揭示了当前溪洛渡大坝混凝土的静态抗拉力学特征及在动态荷载作用下抗拉强度、峰值应变和吸能能力等随应变速率的变化规律,以及初始持续静态荷载对动态抗拉性能的影响。通过试验数据拟合及统计分析,建立了溪洛渡大坝混凝土的抗拉应力应变曲线解析表达式。试验成果将为溪洛渡大坝抗震深化研究提供科学依据。     

周公宅水库大坝无应力计观测资料分析

应变计及无应力是常用来观测混凝土大坝中应变及应力的仪器,通过对宁波市周公宅水库大坝中埋设的无应力计观测资料的分析,表明无应力计不仅可以用于计算大坝的应力,而且可以转换成大坝的温度膨胀系数及混凝土的自身体积变形。     

冲乎尔碾压混凝土重力坝安全监测

为了对高寒区碾压混凝土重力坝的安全稳定性作出评价,该文以新疆布尔津河冲乎尔水电站工程为例,详实地介绍了碾压混凝土重力坝安全监测施工中仪器率定、仪器安装埋设、电缆敷设的实施情况,并对基岩变形、接缝开合度、温度、应力应变等监测成果进行初步分析。结果表明,在蓄水前基岩最大变形压缩-5.8 mm,测缝计所测不同部位缝的开合度最大闭合为0.49 mm,坝基基岩温度保持在7.8℃左右,碾压混凝土最高温度33.2℃,钢筋最大拉应力28 MPa,混凝土的最大压应变为238×10-6,钢筋的应力和混凝土应变变化主要受温度影响。冲乎尔碾压混凝土重力坝监测的各项指标都在工程允许范围内,坝基及坝体是稳定、安全的。     

考虑温度效应的低纬高寒地区混凝土面板坝应力变形特性有限元分析

为了分析混凝土面板在自重和温度荷载共同作用下应力应变分布规律,介绍了面板坝有限元计算原理,采用邓肯E-B模型计算竣工期坝体的位移、应力应变,结合原型监测资料比较分析考虑温度荷载和不考虑温度荷载两种情况下面板应力分布.与情况一对比,情况二中加入温度因子,由于温度荷载产生的拉应力与面板在自重及变形情况下项部与底部产生的拉应力相叠加,两端拉应力较情况一的结果大,这样可以为低纬高寒地区混凝土面板堆石坝的设计和施工提供依据.     

沙坡头水利枢纽工程CI标混凝土施工期内部安全监测成果分析

文章对沙坡头水利枢纽工程CI标混凝土建筑物典型部位及以泥岩、页岩为主的软基大坝基础施工期的变形、基岩温度、混凝土坝体温度的变化、钢筋应力、混凝土应变进行计算及对影响因素分析。     

李家峡拱坝应力应变性态分析

根据混凝土拱坝应力应变计算原理及数值统计模型,分析了李家峡拱坝的应力应变规律和主要影响因素,结果表明:影响该拱坝应力应变的主要因素是温度;其应力值比较稳定,满足大坝安全要求,应力分布符合理论计算结果,但有个别测点应力有缓慢增大的趋势,时效尚未稳定,需加强监测.     

基于温度-应力试验的混凝土早龄期应变分离及热膨胀系数计算

针对采用标准试验方法难以测试早龄期混凝土热膨胀系数、难以分离温度应变与自生体积应变问题,本文利用温度-应力试验的特点,引入第一零应力时间作为有效应变测试的起测点;建立了以等效龄期作为时间尺度并考虑温度影响的混凝土自生体积应变的数学模型,实现了自生体积应变与温度应变的分离;提出分两阶段考虑早龄期混凝土的热膨胀系数,在升温阶段和降温阶段混凝土的热膨胀系数均为常数。     

三峡大坝14号坝段坝体应力应变分析及预测

为了解三峡左岸大坝应力应变的工作性态及变化趋势,选择大坝的14号关键坝段对坝体的应力应变进行分析.分析表明,坝体应力应变在设计的混凝土标号的抗压、抗拉强度范围内,其分布及变化符合重力坝一般规律,工作性态正常;预测数学模型的定量分解结果认为,影响坝体垂直向应变的主要因素是坝体自重,其次是水位,时效及温度对坝体影响较小.水库蓄水抬高到155.5m,175 m时,预测坝体应力应变均在设计的混凝土标号的抗压、抗拉强度范围内,工作性态正常.     

考虑膨胀效应的超长钢筋混凝土结构应力数值

针对考虑混凝土自生体积膨胀效应的超长钢筋混凝土结构施工期温度应力的特点,提出 了基于分离式钢筋混凝土有限元模型及叠加原理的分步算法来计算其应力及应变。钢筋采用三维空间的杆系单元来离散,混凝土自生体积变形采用等效温度荷载来模拟计算。分步计算钢筋混凝土结构在常规荷载及自生体积变形作用条件下的应力应变场,再进行叠加即可得到结构的真实应力应变场。以南水北调中线工程某泵站厂房超长底板为例对该算法进行了验证,结果表明该方法理论思路清楚,能够较好地反映结构的真实受力特性,适合于工程应用。     

气温骤降时早龄期混凝土表面保温措施研究

针对溪洛渡坝区可能出现的气温骤降模式,运用正交设计试验理论,以坝体混凝土不同部位保温材料为影响因素,抗裂安全系数为指标,进行有限元数值试验,提出了推荐的保温方案。坝体表层混凝土温度及应力分布、典型点应力历程、表层混凝土的成熟度等的分析结果表明:推荐的保温措施能明显减小表层混凝土温度梯度及拉应力;保温引起的蓄热温升能增加表层混凝土的成熟度,增强其早期抗裂能力。由此说明,推荐的保温方案是合理的。     

新疆山口碾压混凝土重力坝温度应力的计算分析

为了解寒冷地区碾压混凝土坝体的温度变化和应力状态,根据热传导原理,仿照实际边界条件和影响因素,采用三维有限元法对坝体混凝土的温度分布和应力应变进行了分析,掌握了坝体温度和应力的分布特点和变化规律,为验证设计和分析混凝土坝的实际运行状况提供了可靠的依据。     

溪洛渡拱坝基础置换块浇筑方式研究

拱坝的基础置换处理加固对高拱坝应力的影响和作用非常敏感,在施工期内,高拱坝的整体结构是随大坝不断浇筑增高、封拱和蓄水而逐渐形成的,坝体结构形式在施工过程中承受的自重荷载与温度荷载也不断变化。采用三维有限元软件对溪洛渡拱坝施工期进行了全过程仿真分析,比较了基础置换混凝土的两种浇筑方案对拱坝整个施工期的温度场及温度应力的影响,得到了整个施工过程中拱坝温度场及温度应力变化的一般规律,为控制混凝土拱坝的温度应力和进一步研究拱坝施工期的力学性质提供了理论依据。     

不同温度条件下水工沥青混凝土抗压特性及防渗性能试验研究

为研究水工沥青混凝土在不同温度条件下的力学特性和经荷载作用后的防渗性能,在-30℃～30℃条件下对其进行了抗压试验研究,并对荷载和温度作用后的试件进行了渗透试验分析。试验结果表明:温度对水工沥青混凝土的应力-应变全曲线、抗压强度、弹性模量、峰值应变以及破坏模式等力学特性有显著影响。对比水工沥青混凝土在-30℃～30℃条件下应力-应变全曲线特点,可推断-10℃～0℃为其应力-应变特性变化的过渡温度区间。水工沥青混凝土的抗压强度和弹性模量随温度的升高而降低,峰值应变随温度的升高而增大。基于试验结果,本文提出的经验公式较好地反映了抗压强度、弹性模量以及峰值应变随温度变化的规律。在-30℃～0℃条件下,水工沥青混凝土的破坏模式主要为骨料开裂和沥青胶浆与骨料的黏结破坏;在10℃～30℃条件下,破坏模式主要为黏结破坏。此外,水工沥青混凝土经荷载作用后的防渗性能与温度环境有关。在10℃～30℃温度环境中,水工沥青混凝土承受7%的轴向压应变后,其渗透系数仍在10-7～10-6cm/s量级,防渗性能良好。