广东台山核电站内安全壳穹顶施工阶段受力性能及稳定性分析

以广东台山核电站工程为研究背景,建立安全壳穹顶的复杂实体有限元分析模型,合理简化边界条件,以整体模型能量误差评估网格精度。该工程穹顶跨度近50 m、内衬6 mm厚的钢板。针对施工时变结构特点,考虑混凝土弹性模量随龄期变化的影响,采用重叠单元和生死单元技术,分析大跨度穹顶在混凝土浇筑成形整个施工过程中的结构变形和应力,并考虑初始几何缺陷和材料弹塑性的影响,分析施工关键阶段结构在新浇筑混凝土自质量及施工活荷载作用下的稳定承载力。结果表明:施工时变全过程分析结果与整体一次成型建模分析的结果差异显著,前者分析的结构最大挠度为3.2 mm,而后者分析的仅为1.2 mm;施工过程中结构稳定安全系数不小于3.4,满足要求。     

广东台山核电站内安全壳穹顶施工阶段受力性能及稳定性分析

以广东台山核电站工程为研究背景，建立安全壳穹顶的复杂实体有限元分析模型，合理简化边界条件，以整体模型能量误差评估网格精度。该工程穹顶跨度近50 m、内衬6 mm厚的钢板。针对施工时变结构特点，考虑混凝土弹性模量随龄期变化的影响，采用重叠单元和生死单元技术，分析大跨度穹顶在混凝土浇筑成形整个施工过程中的结构变形和应力，并考虑初始几何缺陷和材料弹塑性的影响，分析施工关键阶段结构在新浇筑混凝土自质量及施工活荷载作用下的稳定承载力。结果表明：施工时变全过程分析结果与整体一次成型建模分析的结果差异显著，前者分析的结构最大挠度为3.2 mm，而后者分析的仅为1.2 mm；施工过程中结构稳定安全系数不小于3.4，满足要求。     

地震作用下早龄期钢筋混凝土粘结特性试验研究

新浇筑的早龄期混凝土结构受到地震作用后钢筋与混凝土间产生相对变形,尤其是预留钢筋随地震作用的甩动,会导致钢筋与混凝土间粘结特性改变。通过终凝初期(12h)混凝土与钢筋受地震作用(峰值加速度分别为0.45g,0.25g,0.15g,0.06g,0.00g)的模拟试验,探讨了钢筋甩动使混凝土表面产生空穴的机理和形态、受振动后钢筋沿锚固长度的应变分布与粘结应力变化关系、早龄期混凝土在受振后粘结应力损失的规律等。研究结果表明:空穴的大小与振动力大小相关,且会影响钢筋与混凝土的粘结应力分布形态,使有效锚固长度减小。     

3万m~3LNG储罐穹顶施工阶段应力分析与测试

以某3万m3LNG储罐穹顶施工过程中的2个工况为例,基于大型有限元程序ANSYS,建立穹顶钢-混凝土组合结构的整体模型,考虑混凝土分段浇筑过程中的罐体内部气压、吊顶荷载和结构自重作用,采用2种销钉受力行为,对组合结构在施工荷载作用下的应力和应变进行精细化有限元数值模拟。通过计算,给出穹顶钢-混凝土组合结构中钢构件和钢筋的应力分布规律,对穹顶环向和径向组合梁的受力机理进行分析探讨,并将数值计算结果与施工实测数据进行对比,验证了大型储罐穹顶ANSYS分析的可行性。     

大体积混凝土水化热仿真分析

文章从大体积混凝土水化热效应对结构开裂的影响出发,分析了施工阶段大体积混凝土的温度场及温度应力分布规律。以石首长江大桥主墩承台为研究对象,根据混凝土材料特性、实际施工条件,利用大型有限元软件建立有限元模型进行仿真分析,研究在浇筑过程中混凝土的温度场及温度应力的分布规律。分析结果表明:各施工阶段结构温度应力安全系数较大,满足相应规范要求;承台在浇筑过程中,中心温度先升后降,在第3天时达到峰值,且内表温差随中心温度变而变化;承台早期应力由内表温差引起,集中于表面;由于混凝土收缩等因素影响,后期应力集中于结构中心,且随龄期增长不断增大。     

栓钉连接件时变受剪承载力对组合梁施工阶段受力性能的影响

为了对钢-混凝土组合梁施工阶段的受力性能进行准确分析,针对我国常用的隔板式组合梁,通过推出试验研究栓钉连接件受剪承载力随混凝土龄期的变化规律,采用ANSYS有限元分析软件分析栓钉连接件时变受剪承载力对某连续曲线组合梁施工阶段受力性能的影响。分析结果表明：在混凝土龄期很短时栓钉连接件就具有一定的受剪承载力和抗剪刚度,且早期增长快,后期增长慢;混凝土板分段浇筑时组合梁的应力和变形随浇筑时间间隔的增加逐渐减小,在本文实例中,与不考虑浇筑过程中混凝土与钢梁的组合作用时相比,浇筑时间间隔为6 h的组合梁径向变形减小26.5%;与考虑28 d龄期混凝土与钢梁的组合作用时相比,浇筑时间间隔为3 d的组合梁切向应力增大14.2%。因此,当组合梁混凝土板浇筑时间间隔在6 h至3 d之内时,均应采用栓钉连接件的时变受剪承载力来分析浇筑过程中混凝土与钢梁的时变组合作用对组合梁施工阶段受力性能的影响。     

大型筒仓结构模架及浇筑施工技术

大型筒仓结构施工时,通常会遇到筒仓尺寸大、筒仓外壁呈弧形,墙体厚度、高度大,穹顶直径大、跨度大等特点,进而在测量定位、施工精度、外墙及穹顶模架选择、混凝土浇筑等方面对施工提出新的挑战。提出一种新型模板组合体系、穹顶模架体系,模架体系安装技术及其现浇混凝土施工技术,同时利用有限元建模,模架及穹顶混凝土浇筑过程中的应力分析,并配备信息化监测设备保障模架在浇筑过程中安全及准确性。大型筒仓结构工程的模架选择与施工为今后提供参考。     

桩筏基础浇筑过程的温度应力及裂缝控制

文章结合周口东来尚城二期桩筏基础大体积混凝土浇筑实例,利用有限元分析软件对其进行热力学和结构分析,模拟出混凝土浇筑过程的温度场和应力场瞬态变化情况以及混凝土浇筑完毕后的开裂和裂缝分布情况。研究表明,大体积混凝土浇筑过程中筏板的温度应力,呈现以桩为中心逐渐递减的趋势;节点温度也是呈中间高,四周低的变化趋势;位移变化呈现出以桩为中心逐渐递增的趋势,最大位移发生在两排桩约束力最小的中间部位或者筏板中间区域。     

地基约束条件下混凝土地面约束应力与切缝时间研究

早龄期混凝土地面受到地基的约束将产生约束应力,当约束应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土将开裂.为防止裂缝出现,结合实际工程运用ABAQUS软件模拟施工期混凝土地面在地基约束条件下的收缩过程,得出混凝土地面约束应力和约束应变的分布规律.根据第一主应力随时间变化的曲线与混凝土抗拉强度的关系计算出合理的切缝时间,在此基础上进...     

加密分仓法在双向超长混凝土梁板施工中的应用

超长混凝土结构须采取合理的技术措施对裂缝进行有效控制.运用有限元分析软件,对不同长度混凝土板中应力沿长度方向分布规律、最大拉应力与一次浇筑长度之间的关系等进行模拟分析,得出混凝土板面中心拉应力最大、向边缘逐渐减小,混凝土板中最大拉应力与一次浇筑长度成正比例关系等结论.经工程验证,采取加密分仓法能有效解决超长混凝土结构施工阶段的应力影响及超长混凝土结构的裂缝问题,为类似工程积累了经验.     

早龄期C40钢纤维自密实混凝土强度及弯曲性能研究

为保证钢纤维自密实混凝土（SFRSCC）的高性能,通过相关试验,研究了早龄期C40的SFRSCC强度及弯曲性能。试验龄期为12 h,24 h,3 d,7 d,28 d。基于缺口试验梁在三点弯曲情况下的荷载—位移（F—δ）关系,得到了SFRSCC的应力—裂缝开口位移（σ—w）关系三线性曲线,结合有限元软件分析了SFRSCC的龄期对断裂参数的影响。结果表明,SFRSCC的强度及弹性模量随龄期的增长而有所提高,钢纤维的掺入主要提高了混凝土的韧性。峰值后的抗压强度衰减趋势随混凝土龄期的延长而急剧增大。三线性的σ—w曲线能够很好地描述弯曲试件的荷载—位移发展形态。     

基于温度应力试验的早龄期混凝土弹性模量量测

为了解决采用标准试验方法无法测试早龄期混凝土弹性模量的问题,采用温度-应力试验法,选用测量精度为0.1kN的高精度荷载传感器,控制混凝土试件在极短时间(5s)内的位移量为10~15μm,可以准确测得早龄期的混凝土弹性模量.综合采用温度-应力试验测得的48h内的弹性模量数据与采用标准试验法测得的3~28d的弹性模量数据,建立了以等效龄期作为时间尺度、以第一零应力时间为起始测试点的混凝土弹性模量随时间发展的函数关系.     

某拱形结构混凝土浇筑温度场仿真分析

根据瞬态热传导方程,用有限元分析软件对拱形结构混凝土动态浇筑过程进行模拟和对温度场进行仿真分析。结果表明,采用有限元仿真分析混凝土浇筑温度场是可行的;混凝土内部最大温升在浇筑30.84h时达到峰值,约为62℃;混凝土内部最大温度梯度发生在浇筑22.42h时,为46.4℃/m;混凝土内部最大温度应力发生在浇筑35.84h时,最大温度第一主应力为0.070MPa。根据温度梯度随时间的变化规律,对现场混凝土适时采取保温隔热措施,防止了拱形结构混凝土温度裂缝的产生。     

在施混凝土斜拉桥主梁裂缝成因分析

为探明某π型截面混凝土斜拉桥施工过程出现裂缝的成因,建立了混凝土主梁标准节段实体有限元模型,用三次幂函数拟合混凝土强度龄期曲线,分析了混凝土收缩对主梁应力的影响。结果表明,在新浇筑混凝土养护的第一天,因不同龄期混凝土收缩而产生的最大拉应力超过了其早期抗拉强度,是产生裂缝的主要原因,最后提出了预防和控制该类裂缝的方法。     

六安市淠史杭大桥主桥85m副跨现浇梁施工

85m现浇梁施工时采用一次浇筑,可避免多次浇筑接缝处理不良及混凝土龄期差异导致预应力张拉后的梁体应力分布不均等不利影响。浇筑前对满堂支架及混凝土配比进行优化设计,浇筑时对施工人员和浇筑顺序进行合理组织和安排,保证模板和支架的稳固,浇筑后及时养护,防止产生裂缝。     

高大模板盘扣式钢管支撑体系受力与变形实测分析研究

为了研究高大模板支撑体系在现场混凝土浇筑过程中的位移变形、应力以及立杆承载力的变化规律,采用新型MJBJ-1变形监测系统对北京大兴国际机场航站楼现场模架进行实时无线数据监测。测试研究表明:1)钢骨梁下的模架位移变形小于预应力梁下的位移变形,竖向位移均在顶端达到最大值,且延模架向下逐渐减小。最大水平位移发生在模架立杆的最上端和下方两道水平剪刀撑中间附近; 2)预应力梁下立杆顶端内力至少为钢骨梁下立杆相应位置的1. 57倍,立杆周边的水平杆同一截面处应力大小基本一致,立杆所受最大应力是水平杆的3～10倍; 3)连杆所受最大应力约是水平杆的3倍,其受力状态与混凝土浇筑情况直接相关,最上端与中下端的应力值符号相反。     

有限元模拟在大体积混凝土温度控制中的应用

本文通过对大体积混凝土中心温度的计算,并与有限元模拟结果进行对比,结果表明:混凝土的绝热温升随龄期的延长而增长,受浇筑温度的影响不大;混凝土的中心温度随混凝土龄期的延长和浇筑温度的提升而有显著提高;有限元计算可以准确有效地监控混凝土的温度发展趋势。     

超危高支模结构混凝土施工架体安全在线监测技术

水贝项目转换层混凝土浇筑属危险性较大的分部分项工程,施工中运用在线监测技术对混凝土浇筑养护过程进行监测,监测混凝土支撑体系的应力及位移.通过辅助测量及设置预警值,可及时发现、预判、排除安全隐患.监测结果表明转换层浇筑过程中各测点应力、位移在安全范围以内.     

超危高支模结构混凝土施工架体安全在线监测技术

水贝项目转换层混凝土浇筑属危险性较大的分部分项工程,施工中运用在线监测技术对混凝土浇筑养护过程进行监测,监测混凝土支撑体系的应力及位移.通过辅助测量及设置预警值,可及时发现、预判、排除安全隐患.监测结果表明转换层浇筑过程中各测点应力、位移在安全范围以内.     

基于DIC的混凝土嵌入式BFRP筋拔出行为及黏结性能研究

基于数字图像相关（DIC）技术对混凝土内嵌入式玄武岩纤维增强聚合物（BFRP）筋的界面黏结性能及其拔出过程开展了研究.采用数字图像采集处理技术获取了BFRP筋从混凝土表面拔出过程的应变场演变数据并计算了界面的黏结应力.结果表明：BFRP筋从混凝土表面拔出过程中，黏结应力与应变沿筋材呈现对称分布；随着拉拔荷载的增加，界面黏结应力、应变均不断增大，养护龄期为7 d的C50混凝土与BFRP筋的黏结界面在靠近加载端区域的最大应力和应变分别为3.3 MPa、0.020；与淡水河砂混凝土相比，当养护龄期达到28 d时，相同水胶比下海水海砂混凝土与BFRP筋界面黏结处的最大应力提高了19%左右；延长养护龄期可有效增大混凝土与BFRP筋的界面黏结应力；界面黏结应力和应变沿加载端到自由端呈线性下降趋势；拔出后加载端混凝土损伤严重，BFRP筋黏结段呈现部分纤维拉断剥离现象.