桥梁承台大体积混凝土水化热数值模拟及应用

大体积混凝土养护时会释放大量水化热,由于混凝土体量大、散热性差,容易形成很大的里表温差,从而导致温度裂缝的产生。为了掌握大体积混凝土温度场分布规律,对北京市通州区运河东大街丰字沟景观桥承台进行了研究,利用Midas FEA有限元分析软件对承台浇筑后500 h内的温度场进行数值模拟,并着重分析了入模温度为10、15、20℃时温度场随时间变化曲线。结果表明:随着入模温度升高,混凝土核心温度、表面温度前期升温速率加快,温度峰值及里表最大温差增大,达到温度峰值的时间缩短。     

117大厦混凝土底板温度场与应力场数值模拟

根据天津117大厦塔楼D区底板C50大体积混凝土试验方案,基于混凝土水化热放热模型与计算理论,应用有限元分析软件ANSYS,对浇筑混凝土的温度场与应力场进行了数值模拟分析。分析出水化热的温度场和应力场的空间分布。计算表明:混凝土中心温度变化较大,温度应力最大值出现在大体积混凝土底部和四周与土壤交接部位,但远小于混凝土的抗拉强度设计值,不会导致温度裂缝。     

某工程大体积混凝土温度场的试验研究

为了控制大体积混凝土的水化热温度,对控制混凝土早期裂缝提供依据,了解温度对混凝土早期力学性能的影响,采用镍铬-镍硅型热电偶传感器对混凝土内部温度场进行了实测.结果表明,混凝土浇筑初期内部温度场沿深度呈抛物线分布,最高温度为58℃,在浇筑后3 d出现,持续1 d左右,混凝土中心与表面最大温差19℃.通过实测的温度场分布情况,可以直接了解混凝土内部温度变化趋势,对控制水化热温度和温度裂缝起指导作用.     

大体积混凝土施工与温度控制技术

以某基础大体积混凝土施工为背景,从施工工艺及原材料选择,配合比优化,温度场数值计算、循环水降温等方面介绍了大体积混凝土施工期温度控制技术,实践表明:大体积混凝土施工期温度场有限元模拟结果可为体积混凝土养护措施优化提供依据;循环水养护可有效较低混凝土施工期温度及内外温差,在大体积混凝土施工和设计上均应采取措施防止裂缝的产生。     

基础筏板大体积混凝土温度场数值模拟与分析

以法门寺合十舍利塔基础筏板施工为例,根据三维热传导理论,采用有限元软件模拟承台大体积混凝土温度场,计算结果与工程实测相对比,表明计算结果与实际较吻合;分析不同养护情况对混凝土温度场的影响,结果表明养护情况对混凝土表面温度及降温阶段中心处混凝土温度影响很大,提出预防温差过大导致混凝土产生裂缝的措施。此方法可为类似工程提供参考。     

基于遗传算法的大体积混凝土热力学参数反演分析

为准确快速确定混凝土热力学参数中难以确定的绝热温升、导热系数、表面放热系数及反应速度,以云南普立大桥散索鞍支墩基础大体积混凝土施工实测温度为基础,采用遗传算法进行混凝土热力学参数的反演分析,并根据反演参数建立三维有限元模型预测后续混凝土施工中的温度场,然后通过混凝土内部实测温度及应力验证预测结果。最后依据预测结果,在混凝土浇筑早期采用表面降温,内部布设冷却水管的措施有效减小了内外温差并防止了裂缝产生。结果表明:混凝土内部温度达到峰值时表面拉应力最大值为1.5 MPa,出现表面裂缝的可能性较小;混凝土浇筑3 d后,抗裂指数都在1.5以上,一般不会产生裂缝;基于反演参数的温度场计算值与实测值吻合良好。     

大体积混凝土早期温度发展规律及温度控制

本文通过对桥栋大体积混凝土的温度测试,获得混凝土内部瞬时的温度场和温度发展规律.事先安装冷却管减缓混凝土内部水泥水化,控制内部的温升,并根据现场实测温度调整表面覆盖层的厚度进行养护,这样可以减小表层与中心温差,从而可以减少或杜绝混凝土的表面和内部的微裂缝.此外根据工程实际利用有限元软件ANSYS,进行混凝土温度场的数值模拟.     

高温高湿环境核电站核岛筏基整体浇筑温度应变监控

高温高湿环境给核电站核岛筏基混凝土整浇和养护带来诸多困难,尤其是易导致混凝土中心温度过高,内外温差过大,不利于裂缝控制。以某核电站核岛筏基在高温高湿环境下的混凝土浇筑的温度应变监控数据为基础,结合三维有限元数值仿真模型的理论分析结果,对养护期间的混凝土裂缝控制进行深入分析。经有效温度应变监控养护的该筏基混凝土拆模后未出现明显裂缝。此方法为其他核电站筏基混凝土浇筑裂缝控制提供了重要参考依据。     

沉淀池底板浇筑混凝土的开裂仿真研究

应用大型有限元软件ANSYS对沉淀池底板浇筑混凝土后的开裂进行了仿真研究,该软件可以较为精确地模拟出大体积混凝土浇筑后的瞬态温度场,通过计算可进一步得到混凝土内部由温差诱发的温度应力场.结果表明,大体积混凝土内部的温度峰值出现在浇筑后的第4天左右,此时混凝土的温度应力也达到最大,极有可能产生温差诱发裂缝.     

预制混凝土箱梁水化热温度场数值分析

预制箱梁混凝土水化热产生的温度裂缝问题是目前工程界尚未完全解决的问题。本文以哈大高铁预应力混凝土箱梁的预制工程为背景,通过ANSYS有限元分析软件,基于三维非稳态温度场理论对跨度32m预制箱梁水化热温度场进行有限元模拟,并将有限元分析结果与现场实测数据进行对比。研究结果表明,采用数值分析的方法可以较为真实地模拟混凝土水化热温度场。本文所研究的成果可为大型混凝土箱梁预制过程的温度监控、防止温度裂缝产生提供一定的理论依据。