等效龄期法在混凝土早龄期温度裂缝控制中的应用

为了分析评估早龄期混凝土的温度应力及开裂风险,基于Arrhenius方程,采用等效龄期方法预测了温度和龄期对混凝土基本力学性能发展的影响规律,并推导了基于等效放热速率函数的混凝土温度场定解方程,结合有限元理论与增量法求解了混凝土温度应力并对混凝土早期温度开裂风险做了分析.研究表明,等效龄期方法不仅可以很好地预测混凝土基本力学性能（抗压强度、抗拉强度）在参考温度下随龄期的发展,结合有限元软件ANSYS,采用等效龄期方法也可以有效地预测并控制混凝土结构的早期温度开裂现象.     

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.     

约束可调式单轴温度-应力试验机控制系统

约束可调式单轴温度-应力试验机作为一种研究混凝土早期的水化特性、应力发展、变形模量以及徐变等特性的设备。根据该试验机的主要功能及主要技术指标要求设计其控制系统，它由荷载控制子系统和温度湿度控制子系统两部分组成。荷载控制子系统完成对混凝土试件形变量和应力的测量，并控制混凝土试件。温度湿度控制子系统测量混凝土试件内部温度，并控制混凝土试件周围的温度和湿度。设计的约束可调式单轴温度-应力试验机控制系统采用LabView8．0平台开发软件。经运行验证，控制系统完全能满足试验机的主要技术指标要求，并实现其主要功能。     

早龄期大体积混凝土温度应力与裂缝的关系

温度裂缝严重危害大体积混凝土的结构安全.目前,对混凝土温度应力及裂缝的研究不断深入.两个工程实例的研究表明,因温度及干缩而产生的拉应力破坏可能发生在混凝土早龄期.因此,为防止大体积混凝土温度裂缝产生,对温度和干缩应力与混凝土强度的验算应从混凝土产生温度应力的起点开始,贯穿其应力发展的全过程.     

混凝土结构中水化热产生温度应力的仿真分析

基于水化热产生温度应力的基本特性,利用有限元分析软件ANSYS计算出水化热在混凝土结构中产生的温度数值,并就SPF动物房建筑部分超长混凝土框架梁（83.1m）在水化热产生温度的情况下,对结构构件中产生的温度应力和应变进行仿真分析,根据分析结果总结出水化热产生不利影响的防治措施,为工程结构设计,施工以及后续的工程水化热研究工作提供理论依据和数据支撑。     

温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响

混凝土温度应力是新浇混凝土爆破安全控制标准的重要影响因素,利用有限元法研究岩石基础上大体积混凝土的温度及温度应力变化过程,探讨爆破振动荷载与温度应力耦合作用下温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响．结果表明,混凝土早期温度应力可以作为爆破安全控制标准的安全储备,后期的温度应力则需要根据实际情况判断,在高温季节浇筑的混凝土温度应力对爆破安全危害影响较小,甚至于可以作为混凝土的安全储备,而在寒冷季节浇筑的混凝土,后期将产生较大的温度拉应力,将严重降低混凝土爆破安全控制标准．     

大型泵站底板集水井层混凝土温度与应力仿真研究

针对大型泵站底板集水井层混凝土受底部及侧面双约束且采用台阶式施工的特点,开展集水井层混凝土施工期温度和应力的全过程动态仿真研究.依托某大型泵站工程,根据其各结构的施工特点,进行三维有限元建模,并采用三维不稳定温度场和应力场仿真计算理论,对集水井层混凝土进行仿真计算,主要分析其施工期的温度和应力变化及分布情况.结果表明,台阶式浇筑有利于混凝土散热,但不同浇筑时刻其散热强度差别较大,应注意选择合理的浇筑时段.     

堆石坝面板混凝土施工期温度和应力全坝段仿真分析

针对堆石坝面板混凝土易开裂问题及其结构特点,开展了面板混凝土施工期温度和应力变化规律的仿真研究.依托某混凝土面板堆石坝工程,建立了三维仿真计算网格;采用三维不稳定温度场和应力场的有限元仿真计算程序,对堆石坝面板全坝段施工过程的温度和应力进行了动态仿真计算和分析.结果表明,堆石坝面板施工期内部拉应力较大,且最大拉应力出现在最大温降龄期;此外,面板短间歇面施工期拉应力较小,长间歇面在上层混凝土浇筑后拉应力较大.     

大体积混凝土凝固过程的温度和应力仿真与控制

为了防止施工中混凝土出现温度裂缝,保证结构的整体性和耐久性,必须进行温度和温度应力的控制.基于瞬态温度场和徐变应力有限元法,对混凝土凝固过程的温度场和应力场进行了数值仿真和分析.研究表明,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3~5d.第7d左右开始出现超强度区域且分布最为广泛,以后超强度的区域逐渐减小且大部分分布在应力集中区域.施工时应主要控制第7d左右的温度和热应力变化,同时关注超强区的分布范围.     

闸坝厂房下游段混凝土施工期温度和应力仿真

针对闸坝厂房下游段混凝土体积较大及受底部老混凝土约束的特点,对混凝土施工期温度和应力进行了仿真研究.依托某闸坝工程,根据闸坝厂房下游段混凝土的结构特点和施工方法,进行三维有限元建模,并采用三维不稳定温度场和应力场仿真计算理论,进行仿真计算,主要考查施工期的温度和应力变化及分布情况.结果表明,闸坝厂房下游段混凝土早期表面产生较大拉应力,具有较大的开裂风险,是防裂的重点.     

Determination of the Thermal Expansion Coefficient of Concrete at Early Ages by Using Temperature-stress Testing Machine

By using the uptodate temperatuer-stress testing machine, the thermal expansion coefficient of concrete at early ages was studied and indicative conclusions were achieved ： temperature rising due to hydration heat is not directly correlated with cracking, but the temperature and stress evolation process should be taken into consideration in the same time. Proper chemical admixtures and mineral cornpasitions can improve the mechanical properties of concrete such as thermal expansion coefficient, which is very indicative in practice.     

早期混凝土热学参数优化及温度场精确模拟

早期混凝土温度场变化剧烈,其生热过程、导热性能都与水化过程密切相关。综合混凝土绝热温升方程、热学参数和边界条件三方面,进行了早龄期混凝土热学参数优化和温度场精确模拟的研究。在室内试验基础上,采用Python语言编写遗传算法程序,并将二次开发的ABAQUS温度场子程序嵌入到遗传算法中,进行了绝热温升方程的参数优化;考虑导热系数和比热变化,开发了基于水化度的热学参数子程序。采用优化后绝热温升方程对某工程实例进行了对比研究,结果表明：热学参数变化对早期混凝土的温度场分布有重要影响,考虑水化度热学参数变化的工况比不考虑该参数变化的工况,承台内部温度最高值增大7.28%,表面温度最高值增大14.30%,内外温差增大3.81%,内外温差值较高的范围也较大;研究成果能更为精确的预测结构早期应力和开裂。     

含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数细观力学分析

将三维编程复合材料的纤维束和微裂纹分别看作圆柱型和圆币型夹杂,考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,采用等效夹杂法对含微裂纹的三维多向编织复合材料的热膨胀胀系数进行了细观力学分析,提出了预报含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的方法,由于直接考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维的空间取向,这种方法既可应用于一般含微裂纹的三维编程复合材料,也可应用于单向纤维增强复合材料,结合实例分别预报了单向增强复合材料和四向编程复合材料的热膨胀系数,与实验结果吻合较好。     

开裂混凝土中氯离子等效扩散系数计算方法

氯离子侵蚀对钢筋混凝土结构有严重的劣化作用,混凝土中的裂缝为氯离子的快速扩散提供了通道,进而加快了结构力学性能的失效速度。现有研究多集中于单一裂缝特征因素对氯离子扩散系数的影响,根据试验结果给出的拟合公式具有局限性。结合机器视觉技术提取和量化多个裂缝特征因素,构建考虑裂缝密度、裂缝内界面粗糙度和裂缝取向度叠加影响的代表性单元体积（REV）模型,并计算其等效扩散系数,将已有研究的试验结果与基于REV模型的计算结果进行对比。结果表明：不同盐冻条件下的平均相对误差为1.6%,完成28次盐冻后不同初始裂缝条件下的平均相对误差为2.9%,计算结果与试验结果较为吻合,表明提出的开裂混凝土中氯离子等效扩散系数具有较好的可靠性。     

温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响

混凝土温度应力是新浇混凝土爆破安全控制标准的重要影响因素,利用有限元法研究岩石基础上大体积混凝土的温度及温度应力变化过程,探讨爆破振动荷载与温度应力耦合作用下温度应力对新浇混凝土爆破安全控制标准的影响.结果表明,混凝土早期温度应力可以作为爆破安全控制标准的安全储备,后期的温度应力则需要根据实际情况判断,在高温季节浇筑的混凝土温度应力对爆破安全危害影响较小,甚至于可以作为混凝土的安全储备,而在寒冷季节浇筑的混凝土,后期将产生较大的温度拉应力,将严重降低混凝土爆破安全控制标准.     

NiCr-ZrO_2复合材料的制备及其热胀性能研究

以ZrOCl2.8H2O和Ni(NO3)2.6H2O,Cr2O3,NH4HCO3为原料,采用缓冲溶液法(一种改进的共沉淀法)制备出复合氢氧化物,将其焙烧得到复合氧化物粉末,最后通过高温还原制备得到NiCr-ZrO2复合粉体材料.通过TG-DSC,XRD,激光粒度仪等现代分析技术对材料的热物性、组成、粒度分布进行测定并研究复合材料热胀系数与其成分组成之间的关系.结果表明,NiCr-ZrO2复合材料的热胀系数随其金属含量的增加而增大.     

Effects of heat treatment temperature on crystallization and thermal expansion coefficient of Li_2O-Al_2O_3-SiO_2

The basic glass of Li2 O-Al2 O3-SiO2 system using P2O5 as nucleator was prepared by means of conventional melt quenching technology, and the heat-treatment process was determined by using differential thermal analysis. The crystalline phases and the microstructure of the glass-ceramics were investigated by using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that the glass based on Li2 O-Al2 O3-SiO2 oxides using P2 O5 as nucleator can be prepared at lower melt temperature of 1 450 ℃ and the glass-ceramics with lower thermal expansion coefficient of 21.6 × 10-7 ℃ 1 can also be obtained at 750 ℃. The glass-ceramics contain a few crystal phases in which the main crystal phase is β-quartz solid solution and the second crystal phase is β-spodumene solid solution. When the heat treatment temperature is not higher than 650 ℃, the transparent glass-ceramics containing β-quartzsolid solution can be prepared. β-quartz solid solution changes into β-spodumene solid solution at about 750 ℃. And the appearance of the glass-ceramics changes from translucent, part opaque to complete opaque with increasing temperature.     

Effects of Chemical Treatments on Thermal Expansion Properties of Cordierite Ceramics

Cordierite honeycomb ceramics was treated with 1.5 M HNO3 , followed with 1.5 M NaOH at 93 ℃. The combination of acid treatment with alkali treatment significantly diminished the rebounding of coefficient of thermal expansion （CTE） caused by heat treatment, a phenomenon observed in samples treated solely with acid. Inductively coupled plasma （ICP） analysis results reveal that the alkali treatment preferentially dissolved ＂free＂ SiO2 left in the acid-treated samples, which is considered to be a key factor responsible for the CTE rebounding.