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.     

大体积混凝土底板施工的综合防裂技术

大体积混凝土体积庞大,混凝土浇筑后释放出大量水化热,由于体积较大,聚集在混凝土内部的热量不易散发,混凝土内部温度较高,造成混凝土内外温差较大.由于约束的影响,在混凝土的升降温过程中会引起混凝土内部温度应力剧烈变化而导致混凝土结构产生有害裂缝,施工难度较大.结合南京某综合大楼基础底板大体积混凝土工程施工实例,施工前用有限元分析模拟大体积混凝土温度场,根据分析结果制定施工方案,优化混凝土配合比.现场埋设了温度监控点,施工中根据监控信息随时调整养护方案,从而做到信息化施工.实践证明理论分析得出的温度变化规律与实测结果基本符合,采取的施工方案安全可靠,上述综合防裂技术措施的应用确保了该工程大体积混凝土防裂目标的实现.     

大型泵站水工建筑物裂缝分析

建立了复杂的大型泵站水工建筑物混凝土施工温度应力的三维有限元计算模型，结合典型工程对混凝土浇筑过程中平均温差形成的温度应力进行了计算分析，计算成果与实际情况基本一致，得出了对工程设计及施工具有重要意义的结论．     

大型泵站水工建筑物裂缝分析

建立了复杂的大型泵站水工建筑物混凝土施工温度应力的三维有限元计算模型，结合典型工程对混凝土浇筑过程中平均温差形成的温度应力进行了计算分析，计算成果与实际情况基本一致，得出了对工程设计及施工具有重要意义的结论。     

基于热流管单元的大体积混凝土一期冷却效果精细模拟

结合大岗山拱坝工程实例,基于ANSYS平台建立混凝土浇筑块及冷却水管精细仿真计算模型.通过数值仿真计算,分析冷却水管周围混凝土温度场及应力场随时间的变化规律,混凝土特征点的温度及应力与其距离冷却水管的距离之间的关系,以及水管周围混凝土温度梯度、应力梯度随时间的变化关系.在不同冷却水温度情况下对通水冷却过程进行数值仿真模拟,对比分析不同条件下仿真计算结果,确定一期冷却水温的合理范围;同时对开始通水时间进行仿真模拟计算,分析开始通水时间对混凝土温度及应力的影响.最后,综合分析各仿真计算结果,为工程实践中如何防止冷却水管周围混凝土温度裂缝的产生,提出几条合理的控制措施.     

大体积混凝土温度场及温度应力的有限元分析

结合工程实例,采用ANSYS有限元软件对大体积混凝土浇筑及冷却过程中的温度场及温度应力进行了模拟,通过APDL语言编写程序控制了模拟过程．分析结果与工程计算及实际测试结果相近,验证了所建模型与选取参数的正确性,保证了运用ANSYS研究大体积混凝土水化热影响参数的可行性．分析发现：混凝土温度峰值与最大拉应力与浇筑温度呈正相关;采用低热量水泥时,可降低温度峰值、推迟峰值出现时间,并降低结构温度应力;环境温度变化时,温差成为关键因素,应根据实际情况制定季节性施工方案．     

大体积混凝土小温差的长期通水冷却

通水冷却是大体积混凝土温控防裂的主要措施,现有的通水冷却方式要求在短时间内将混凝土温度降低到目标温度,必将在水管附近产生较大的温度梯度,可产生较大的拉应力,不利于水管附近混凝土的防裂,而小温差长期通水冷却方式由于水温与混凝土温度差别较小,可减低降温梯度,减小温度应力.采用三维有限元热流耦合精细算法对大体积混凝土水管的小温差长期通水冷却进行了研究.计算结果表明:现有的通水冷却方式会产生较大的温度梯度和温降速率,使混凝土应力偏大,不利于温控防裂,初步验证了小温差长期通水冷却可以有效地减小混凝土温度梯度和应力的优点.     

大体积混凝土成层浇筑过程温度场及温度应力研究

针对九江长江公路大桥北塔承台大体积混凝土施工,利用MIDAS程序对其温度场及温度应力进行了有限元数值模拟分析,揭示了桥梁建设中大体积混凝土分层浇筑的温度场和应力场的特性和变化规律,为大体积混凝土不出现有害温度裂缝的温控防裂措施提供了依据。     

三峡永久船闸输水洞衬砌混凝土的温控研究

采用数值积分的有限元方法 ,模拟实际施工过程 ,对输水洞衬砌混凝土的温度应力进行了三维仿真计算分析 ,研究了多种温控措施的具体防裂效果 ,提出了可供工程设计与施工参考的意见和方案     

软基上厂房大体积混凝土施工期温度应力仿真

采用有限元法对某软基上厂房混凝土浇筑过程进行仿真计算,分析了基本温控方案混凝土施工期温度及徐变温度应力的详细分布规律.根据仿真分析结果,提出了合理的温控措施并进行复核.然后以此工程为例,通过对地基变模的敏感性计算,研究了地基软硬程度对混凝土温度应力的影响,并给出了软基上大体积混凝土应力分布的一些特殊规律;建议对软基上的厂房大体积混凝土温控问题,应重点关注混凝土浇筑块中心部分的内部最高温度控制,并加强表面保温,特别是蜗壳及尾水管等结构突变及边界条件突变部分的保温.     

箱梁混凝土应力及有限元分析

针对箱梁混凝土开裂问题,分析了我国混凝土箱梁设计方法的不足,探讨了箱梁混凝土控制应力的取值方法.结合工程实例,应用有限元方法对施工阶段的箱梁模型进行了理论分析研究,并将监测断面上各测点的计算结果与实测结果进行了对比分析,从而保证了箱梁使用质量,有效地控制箱梁裂缝的产生.     

PC连续箱梁桥裂缝控制研究

结合两座实桥的裂缝观测和有限元分析的结果，研究了大跨径变截面预应力混凝土连续箱梁桥的抗裂性能，首先，对引起箱梁开裂的主要因素如纵向预应力束布置方式，竖向预应力大小，温度梯度模式等进行了敏感性分析，从预应力筋布置、温度梯度模式的选取、混凝土拉压应力的限值、非预应力筋的设置等几方面提出了抗裂设计改进建议，并指出目前用于箱梁计算的平面杆系理论和空间梁格理论的局限和不足，其次，在分析常见结构性裂缝及其成因的基础上，建议在腹板中加强配制斜筋和箍筋的措施来防治腹板斜裂缝，最后，认为纵向预应力束布置方式和竖向预应力大小对箱梁腹板斜裂缝的控制和开展起着主要的作用，现行计划支座附近温度应力偏于不安全，腹板箍筋应考虑竖向应力影响。     

薄壁混凝土结构施工期温控防裂研究

针对施工期薄壁混凝土结构易开裂的问题,阐述了裂缝成因和开裂机理,提出了相应的防止措施.认为薄壁混凝土结构早期的内外温差,后期基础温差是这类裂缝产生的主要原因,而表面保温和内部水管降温的温控防裂措施是防止这类裂缝的有效措施.结合混凝土温度场应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对某大型渡槽施工期混凝土结构在该温控防裂措施下的温度场和应力场进行仿真计算,结果显示该防裂措施效果良好,对类似工程具有一定的参考价值.     

混凝土结构的温湿耦合仿真计算

为研究混凝土的温度和湿度变形及开裂机理,采用热质耦合传导理论、混凝土水化理论等对混凝土的热湿、应力状态进行计算。热湿耦合方程组算法在空间域采用有限元格式,在时间域采用两点差分格式,建立数值计算式,并编制了三维有限元多场耦合计算程序。用该程序对混凝土结构不同浇筑过程进行模拟,从计算结果得知,内外湿度变化的不均匀引起的干缩加大了混凝土表面出现裂缝的几率,整体干缩增大了后期强约束区应力,但如果需要采取适当的措施,如早期洒水养护,表面保温,通冷却水管等可以防止裂缝的产生。     

大跨径混凝土箱梁桥有效温度与应变的实测分析

基于苏通大桥辅助航道桥运营期两年内实测的温度、气象和应变数据,对混凝土箱梁的有效温度与应变进行了分析。结果表明:箱梁的尺寸越小,有效温度变化的范围越大,设计基准期为100年的墩顶梁和跨中箱梁的有效温度范围分别为(-4.3℃,37.3℃)和(-6.1℃,42.2℃);大气前3天的最高(低)平均温度与箱梁有效温度的相关性系数高达0.97,通过回归分析得到的箱梁有效温度与大气前3天平均最高(低)温度的关系式,可用来对箱梁有效温度进行预测。最后提出了修正混凝土收缩、徐变效应的方法,并使用箱梁有效温度对主墩墩底混凝土的竖向相对应变和支座截面箱梁顶板混凝土的纵向相对应变进行了预测。     

不确定因素影响下的混凝土结构温度场仿真计算方法

混凝土结构前期仿真计算各控制参数存在着不确定性,若将其忽略,计算结果的准确性甚至温控方案合理性将受影响。根据这些不确定性因素具有区间分布特性且缺乏统计资料的特点,引入了区间数学理论,推导了相应的区间有限元公式。通过分析,在摄动理论和区间单调性理论的基础上,提出了所推导的区间有限元整体方程的近似"最窄"解区间的求解方法。考虑到实际工程中水管冷却的一些影响因素也存在不确定性,提出了考虑冷却方案区间变化的的水管冷却温度场迭代计算方法。利用Fortran语言编制了相应的区间有限元计算程序,对某现场非绝热温升实验块进行仿真计算,通过计算结果与实测数据的对比分析,验证了算法理论及程序的有效性和准确性。     

温度荷载作用下连续变截面钢箱梁剪力滞效应研究

钢箱梁桥以其良好的结构受力性能在现代桥梁结构中得到广泛的应用,在施工阶段或在运营阶段,箱梁上均存在由温度引起应力过大的现象．采用空间有限元法对大跨连续钢箱梁桥在温度荷载作用及自重作用下的剪力滞效应进行了详细的分析,得出箱梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论,为掌握该类型结构在温度荷载下的力学特性提供了参考     

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.     

大跨度预应力混凝土箱梁桥开裂病害

为了研究大跨度预应力混凝土箱梁桥的开裂病害与其空间应力状态的关系,采用8节点实体退化板壳单元编制有限元软件对大跨度预应力混凝土连续箱梁桥进行空间应力分析,研究恒载、箱梁刚度、有效预应力和温度等因素对箱梁截面最大主拉应力的影响程度和影响规律;探讨设计中采用的活载应力放大系数的取值合理性;提出了控制箱梁混凝土开裂的二轴强度...