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针对在多年冻土地区建设青藏铁路时混凝土桥灌注桩水化放热引起周围冻土温度场变化这一实际工程问题,采用伽辽金法推导出带相变的瞬态温度场问题的有限元公式,在考虑混凝土作为放热边界的条件下综合考虑了气温变化、风速等多种因素,建立了多年冻土区混凝土桥灌注桩水化放热的传热模型,计算了由于混凝土水化放热引起的冻土温度场变化。结果表明:混凝土水化热在浇筑后半年内对多年冻土的温度场影响很大,回冻时间(融化的冻土温度重新回到天然状态的时间)长达2年以上。而用粉煤灰和硅灰取代一定质量的水泥可以减少混凝土水化热对冻土热状况的影响。 相似文献
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冻土区桩基回冻过程对单桩承载力和桥梁施工的影响分析 总被引:4,自引:0,他引:4
考虑大气温度、水文地质条件,混凝土入模温度、冻土初始地温场的影响及相变效应,以传热学为基础,给出了冻土区单桩地温场控制微分方程、边界和初始条件,以及其空间分析的有限元计算模式。结合工程实例对青藏高原典型湿润性地段多年冻土区的钻孔灌注桩单桩回冻过程温度场进行了计算,给出了桩身温度随深度及吲冻时问的变化。以设计规范为基础对单桩回冻过程中温度场的变化对单桩承载力的影响及施工进程的影响进行了分析,所得结论可为多年冻土区桥梁工程施工计划的制定提供理论依据。 相似文献
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桥梁钻孔灌注桩施工中高温冻土地基温度场动态监测与研究 总被引:3,自引:0,他引:3
通过对钻孔灌注桩地基温度变化进程进行为期 1 a 的监测,掌握了施工扰动下高温冻土地基温度场的变化规律。研究结果表明,采用冲击钻成孔工艺的混凝土灌注桩施工,对地基温度场的热扰动较大;寒季大气降温仅对浅层地基具有直接冷冻作用,而发生在深层自下而上冻结过程和桩侧土体由外向内的冻结过程却十分缓慢,温度降低幅度有限。高温多年冻土地段钻孔灌注桩群桩基础周围土体的温度,在有限的施工期内不能回冻到初始温度状况。 相似文献
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《建筑科学》2018,(11)
试验采用在混凝土中掺加1%的控制水化热外加剂、掺加1%的控制水化热外加剂同时使用粉煤灰替代水泥用量,通过Midas有限元计算温度场结果和实测结果进行对比,系统地研究控制水化热外加剂对混凝土温度场的影响,并且测试混凝土的抗压强度。研究结果表明:(1)混凝土中掺加控制水化热外加剂后,混凝土的核心温度和里表温差降低,抗压强度有所提高;(2)混凝土中掺加控制水化热外加剂,同时用适量粉煤灰代替水泥用量后,既可以双重降低混凝土的水化热,也可以保证不降低混凝土的抗压强度;(3)混凝土中掺加控制水化热外加剂后,混凝土温度场的Midas有限元计算结果和实测结果符合性较好,有限元计算结果可信;(4)控制水化热外加剂不仅可以延缓水泥早期水化,而且能显著降低水化热温升值;控制水化热外加剂可以改善水化中后期水泥浆体与集料之间的界面,从而提高中后期混凝土的抗压强度。 相似文献
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钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩环节多,施工过程容易出现质量事故,水下浇注砼施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节。灌注砼必须连续进行,否则先浇灌进去的砼达到初凝,将阻止后浇灌的砼从导管中流出。施工中,砼浇注速度应尽可能地快一些,终止浇注混凝土前,须确定砼面真实高度,以见砼中粗骨料为准。 相似文献
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《混凝土》2015,(12)
桥梁钻孔灌注桩设计施工已经在青藏铁路多年冻土区广泛使用,但多年冻土区持续低温的水化环境会导致灌注桩混凝土水化反应速率的显著减小,进而减缓灌注桩混凝土早期的强度增长。通过试验研究,完成了多年冻土区桥梁钻孔灌注桩混凝土水化放热特性的定量化分析,确定了灌注桩混凝土在不同持续低温环境下水泥水化程度随龄期变化的增长规律。在此基础上,进一步完成了标准养护环境下以及不同持续低温养护环境下的混凝土立方体强度试验,通过Matlab对试验数据进行处理分析,得出了受持续低温环境影响的混凝土强度与其水化程度对应的增长变化规律。同时应用孔结构测试仪进行了气泡数目、气泡弦长、硬化混凝土空气含量观测等,进一步阐明持续低温环境对灌注桩混凝土强度影响的内在机理。 相似文献
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以某客运站桥墩承台混凝土浇筑为背景,采用有限元软件MIDAS建立承台的水化热模型,探讨了影响水化热的主要参数和温度场理论。通过MIDAS模拟所得到的温度场的数据和实测数据基本吻合,模型能很好的应用到工程实际。 相似文献
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低温多年冻土地基大直径钻孔灌注桩未回冻状态承载性质试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
多年冻土地基由于大直径钻孔灌注桩桩身混凝土水化热造成桩周冻土融化,而桩体混凝土灌注初期桩土体系不具备冻结强度,导致钻孔灌注桩初期承载力很低。研究低温多年冻土地基大直径钻孔灌注桩未回冻状态的承载力和变形性质,可为工程施工工期安排提供技术依据。结合青藏铁路索南达杰特大桥工程进行低温多年冻土大直径钻孔灌注桩地温测试及现场静载试验,为此设置桩土界面测温孔(SB)、桩侧测温孔(SC,距离桩壁30 cm)以及未受施工扰动的基准地温孔(JZ)。获得夏季灌注桩混凝土入模温度为11 ℃,不同龄期桩土体系的地温分布,并分析桩土体系的回冻过程。测试数据表明:混凝土灌注完成30 d以后,桩顶至地表下2 m为正温,地表下2 m到桩底桩身表面均为负温,在-0.43 ℃~-1.26 ℃范围内变化;灌注50 d以后,桩土界面地温逐渐降低,为-1.0 ℃~-1.85 ℃,与未受扰动天然地基地温相比,桩土体系尚未完全回冻。同时进行不同地温条件下基桩的现场静载试验,分析竖向承载力、变形及桩侧摩阻(或冻结力)分布特性。当加载到最大荷载(7 600 kN)时,桩顶竖向位移达到4.93 mm,卸载后未恢复的变形为1.01 mm,说明低温多年冻土地基钻孔灌注桩在未完全回冻状态下(试桩龄期30 d)基桩具有较高竖向承载力,且变形量小。 相似文献
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箱梁零号块水化热分析 总被引:1,自引:0,他引:1
箱梁零号块由于混凝土体积较大,施工过程中,水泥水化反应放热,导致混凝土在硬化期间承受了较大的温度应力,采用瞬态热应力有限元分析方法,对箱梁零号块进行了温度场和应力场分析。分析了箱梁零号块在浇筑后不同时间段的温度场和应力场。总结了箱梁零号块水化热反应期间梁体受力不利部位。同时为了降低混凝土水化热,对不同水泥含量的混凝土进行了水化热分析,分析结果表明:低放热水泥能有效降低箱梁零号块的温度应力,大大降低混凝土开裂风险。 相似文献
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Zhang Ruihong Qiao Lan 《工业建筑》2008,(Z1)
结合工程实际,研究了夏季施工时基础开挖以及混凝土浇筑产生的水化热对基底冻土温度场的影响规律,可以为座落在冻土区的基础工程的设计与施工提供指导,并对相关工程采取必要的措施维护其稳定性及有关问题的进一步研究具有参考意义。 相似文献
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在伊绥高速公路K44+400~K44+575段建立CFG桩—岛状冻土温度试验场,通过观测并分析CFG桩在岛状冻土中的温度变化情况,得出了CFG桩在岛状冻土中的温度变化特点,以及桩上筏板的温度变化规律,并通过有限元软件建立CFG桩—岛状冻土热传递模型,分析了不同的影响因素对CFG桩温度场的影响,并得出部分结论。 相似文献
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广州新电视塔24根钢柱的基础为直径3.8m的人工挖孔桩,桩身混凝土在凝结和硬化过程中产生的水化热会导致桩身出现贯通裂缝.影响桩承载力。用MIDAS/GEN软件建立3.8m挖孔桩和周边岩层的模型,由于模型具有对称性,取1/2模型进行桩身大体积混凝土水化热计算机模拟分析,主要是对混凝土浇筑完成后的第24、48、72、96、120和168小时进行温度和应力模拟,并提出桩芯混凝土降温措施,以确保桩身不出现有害裂缝。利用预埋的超声波管作为测温孔测量桩体内部温度.并与计算机模拟结果分析对比,以验证模拟结果的准确性。 相似文献
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基于ANSYS的大体积混凝土的水化热模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用ANSYS有限元软件热分析模块对大体积承台水化过程中的温度场和温度应力进行了模拟研究,混凝土中心温度变化的模拟结果与实测数据反映一致;此外,温度应力最大值出现在基础底部,且小于混凝土的抗拉应力,不会出现温度裂缝,这也与同一配比的实验结果相符.所以,把有限元分析应用于混凝土配比的选取来预防施工中出现温度裂缝是可行的. 相似文献