预冷流模式下混凝土箱梁水化热场时程分布与计算方法

推导了混凝土水化热预冷流复合降热方程,建立了混凝土水化热预冷流模式。采用大型空间有限元程序AN-SYS,对浇注箱梁墩顶块混凝土水化热场进行时程分析,分析了温度峰值和温差峰值的时程变化规律,提出了实用计算公式。结果表明:预冷流模式可明显降低浇注混凝土的水化热温度峰值和温差峰值,缩短最大温度峰值出现的时间,而不改变温差峰值发生的时间。实用计算公式简单明确。     

预应力混凝土箱梁偏载系数试验研究

介绍了箱梁在偏心荷载下的力学行为、偏载系数简化计算的原理和三种简化计算方法，并将各种计算值与某大桥箱梁静载试验的实测偏载系数和有限单元法计算值比较，推荐较合理的计算方法。     

混凝土箱梁早期温度测试与分析

通过对长沙中低速磁浮混凝土箱梁水化热阶段温度分布的连续观测,研究了夏季和冬季两种外界环境温度下混凝土箱梁水化热温度场的时变规律,并提出适用于不同外界环境温度条件下的混凝土箱梁水化热温度荷载模式.结果表明:混凝土箱梁在早期温度变化期间会经历4～6d的温度升高和降低的阶段,并在混凝土浇注后的1～2d内达到其峰值温度.冬季与夏季相比,其箱梁水化热温度的升、降温速率、峰值温度以及水化热持续时间较短.在箱梁跨中截面顶板和底板厚度方向上,内表面测点温度均高于外表面测点温度,其温度峰值相差约3.1℃和5.2℃.在箱梁顶板和底板横向方向上,位于两侧的测点温度均明显低于位于顶板或底板中间的测点温度,温度峰值相差约8℃,平均温度相差5.4℃.通过实测箱梁内外温度,发现其内外温差最大值达到18.4℃,出现的时刻为混凝土浇注后的第49h.混凝土箱梁的水化热温度荷载模式与外界环境温度有关,但均可采用物理意义相同的正弦函数拟合.     

混凝土薄壁箱梁高温冲击模式及时变效应研究

针对混凝土薄壁箱梁的耐火性能,综合考虑火灾高温下影响钢筋混凝土结构性能的多种参数,密度、导热系数、比热容以及混凝土的初始湿度,给出含有潜热函数的高温冲击模式,利用数值模拟程序分析了火灾高温下混凝土薄壁箱梁的温度分布,研究了荷载比、保护层厚度对ISO834标准火灾升温过程中混凝土薄壁箱梁变形的时变效应规律。研究表明：保护层厚度、荷载比和火灾时间对混凝土薄壁箱梁挠度影响较大;增加混凝土保护层厚度,可有效提高火灾下混凝土薄壁箱梁抵抗竖向变形的能力,并且保护层厚度与挠度之间保持非线性关系;挠度随荷载比的提高呈非线性增长趋势;火灾时间越长,挠度递增幅度越大。     

火灾下预应力混凝土箱梁抗弯承载力衰变研究

采用温度-力耦合的火灾全程数值模拟方法,设定了火灾场景,基于强度损失的虚拟层截面等效计算,分析了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力随火温时间的变化规律,给出了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力与火灾高温之间的时程变化关系。结果表明,随火温时间的持续,预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力呈二次抛物线下降;由跨中至端部的正截面抗弯承载力衰减幅度逐渐增大;箱内受火时的正截面抗弯承载力损失值大于箱外受火时的正截面抗弯承载力损失值;拟合提出了不同火灾场景下预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力的时程衰变计算公式,公式简洁,可为桥梁抗火设计及灾后评价提供依据。     

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。     

大体积混凝土水化温升开裂的计算模拟

为确保大体积混凝土结构的施工质量,减少混凝土水化热开裂与温度应力的不利影响,以尺寸为2 m×2 m×1.5 m的输电塔基础立柱为研究对象,结合工程实际和现行计算理论,建立贴合实际的有限元模型。使用有限元分析软件ANASYS对大体积混凝土的温度场进行分析计算,通过试验验证有限元模型的可靠性。结果表明:有限元软件ANASYS的计算模拟结果真实可靠。在实际工程中,结合实际工况灵活选择不同性能保温材料和混凝土浇筑时间以及在受力不均匀处配置细而密的构造钢筋,均可有效减少因水化温升导致的基础立柱开裂。     

悬臂波形腹板组合箱梁挠度计算方法研究

针对目前国内正在推广应用波形钢腹板组合箱梁,基于横向剪切变形对挠度影响的铁摩辛柯梁理论,推导出悬臂波形钢腹板组合箱梁的挠曲线计算方程。通过对悬臂有机玻璃波形腹板箱梁模型的加载试验和有限元分析,验证了挠曲线计算方程的正确性。结果表明,横向剪切变形产生的附加挠度对梁的挠度影响较大,悬臂波形钢腹板箱梁挠度计算时不应忽视附加挠度,剪切变形对悬臂箱梁挠度影响具有沿跨径方向逐渐减小的规律。     

波形钢腹板预应力混凝土 组合箱梁桥发展与应用展望

本文较系统地阐述了波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的发展和研究情况，并讨论了这种新结构形式的结构特色及不足之处。最后结合其在国内桥梁工程中的应用情况，对该桥型的最新发展趋势进行了介绍，并展望了该类型桥梁在国内的应用前景。     

预应力混凝土结构次内力计算方法

预应力混凝土超静定结构中预应力作用会产生次内力,次内力的产生、计算同主内力有明显的不同,尤其是计算一直是教学与工程实践中的一个难点.本文阐述了次内力计算的基本概念,从计算方法、基本原理、计算路线和适用范围等四个方面比较了常见的预应力计算方法,同时对杆系有限元法计算次内力进行了初步分析,并总结了一些教学体会.最后笔者通过一个简单的力学算例,对几种方法的计算结果进行了比较分析.     

混凝土墙板的水化热温升计算浅探

把混凝土浇筑块水化热温升计算方法运用到混凝土墙板的水化热温升计算,并结合工程实际计算了板中心和板面温升随时间的变化曲线及在混凝土内达最大温升时沿墙板厚度的水化热温升分布线。     

大跨混凝土箱梁温度场分析

针对困扰工程设计的混凝土箱梁温度分布及温度应力问题,以某双线特大桥为背景,基于箱梁表面热交换平衡理论的预应力箱梁温度场数值仿真和现场实测的对比分析,以此来得到较为准确的混凝土箱梁壁厚温差的梯度模式。通过对比分析结果表明,基于箱梁表面热交换平衡理论的温度场数值仿真能客观模拟实际边界条件,具有较高的计算精度,可以很好的满足实际工程的设计分析要求,进而以温度场数值仿真为基础,利用ANSYS二次开发技术,开发出了与ANSYS风格一致的针对预应力混凝土温度场的可视化汉化模块,实例计算表明,该可视化汉化模块能很好的应用于实际,能够提高工作效率。     

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.     

大体积混凝土水化效应的有限元分析

根据实测的接驾咀特大桥系杆拱桥端横梁的水化热温度场,采用三维瞬态温度场理论,利用ANSYS有限元软件,对分二次浇筑与整体浇筑时端横梁水化热温度场和应力场的分布规律进行了分析。分析结果表明,整体浇筑时端横梁水化温升要较分层浇筑时快,采用分层浇筑方式可有效地降低大体积混凝土水化效应的温度场和温度应力。所建立的大体积混凝土水化效应的温度场和温度应力的有限元分析方法和分析结果可为施工方案的选择提供参考。     

底板型大体积砼的温升及应力计算

大体积砼因水化热升温导致裂缝是当前砼工程的一大难题.本文以水泥发热的动态过程及传热学基本公式确立了微分方程,解出了砼内任一点的温度龄期关系式;得出了厚板型砼内外温差及截面的温差应力,解决了底板型大体积砼的温度裂缝问题.     

混凝土箱梁浇筑养护方案数值评估研究

大体积混凝土结构在浇筑过程中水化放热会形成对结构不利的瞬态温度场，为此提出了一种混凝土箱梁浇筑温度场的数值分析方法.采用有限元方法模拟了箱梁混凝土的水化放热及其各种实际热边界条件，并通过与实测数据对比，验证了该方法的精度.以杭州湾跨海大桥非通航孔桥的70 m跨整体浇筑预制的大截面混凝土箱梁为例，利用该方法定量评估了各种浇筑养护方案控制水化热的效果，为工程选用了有效的水化热控制方案，能够有效防止混凝土产生早期温度裂缝.     

遭受火灾钢筋混凝土构件内温度场分析软件TFIELD

准确计算出受火钢筋混凝土构件内温度场随时间变化对于进行结构耐火分析以及评估火灾后结构的损伤是至关重要的,ＴＦＩＥＬＤ是笔者开发的专门用于混凝土构件内温度场非线性分析和影响参数研究的软件。本文对ＴＦＩＥＬＤ的功能、构成、采用的数学模型、求解方法及前后处理器作了介绍（文中给出了一个应用实例）,计算结果与实验数据符合较好。     

大体积混凝土构件裂缝的成因与防治

大体积混凝土构件裂缝直接影响到工程质量,因而分析了其产生的成因,并从原材料选用、外加剂添用、施工方法及养护等方面提出了防治措施,以有效控制施工质量.     

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。