大坝混凝土温度应力数值模拟

为了模拟大坝混凝土早期内部温度变化和应力发展,本文建立了大坝混凝土在半绝热条件下的早期温度场模型,并在此模型基础上考虑自生体积变形和徐变来建立应力场模型;对比温度应力曲线与强度发展曲线,计算出混凝土开裂敏感度。通过模型计算值跟试验结果的对比,证明该模型可以用来验证温度应力试验机试验结果,具有合理性;故该数值模型可以验证由温度应力试验得到的混凝土综合抗裂指标。     

混凝土底板温度分布及温度应力分析

简要介绍了混凝土温度分布及温度应力理论.以混凝土底板为例,通过参数化设计语言(APDL)设计了程序来模拟混凝土底板的温度分布及温度应力随龄期的变化规律.温度实测值与模拟值对比表明,两者发展趋势基本一致,第4d在中心点附近出现最高温度,其模拟值为73.8℃.在混凝土底板的上表面附近第12d出现最大拉应力,其值为2.34MPa,此区域容易开裂,应该采取防裂措施.     

渠道混凝土衬砌与基土界面冻胀温度特性研究

通过室内冻结试验,研究渠道混凝土衬砌与渠床基土两材料相互接触界面的温度变化,分析试验结果可知界面温度时程变化可划分为3个阶段:急速阶段、缓慢阶段和平稳阶段。结合材料力学、冻土力学等理论,利用温度场、温度梯度和温度应力计算公式得出界面温度应力变化特性。在冷端温度降低过程初期,混凝土内部温度变化较基土更为敏感;界面温度达-12℃时,界面温度应力的增速由快变慢且存在转折点,该转折点使温度应力对界面的破坏速率减慢,温度应力大于0.4MPa时会对界面有破坏效应;界面温度达-15℃时,应力达到最大值。室内冻结试验与灌区渠道冻胀变化趋势基本一致,具有实践应用价值。     

基于温度应力试验机的补偿收缩混凝土开裂敏感性研究

为了科学的评价膨胀剂的膨胀效能,采用温度—应力试验机法,研究了补偿收缩混凝土的开裂敏感性。试验结果表明:补偿收缩混凝土的最大压应力,最大膨胀变形值(无约束)、开裂应力和开裂时间远大于基准混凝土,且综合评价指标—开裂温度降低10℃以上,混凝土开裂敏感性大大降低;掺加膨胀剂来改善高性能混凝土的开裂敏感性的效果要优于传统的技术途径。     

沥青混凝土温度应力试验及其数值模拟

沥青混凝土路面的低温开裂问题一直是道路工程界人士研究的一个热点问题 ,美国SHRP在综合分析了以前各种用于分析、研究沥青混凝土低温开裂问题的试验方法后 ,认为只有约束试件温度应力试验 (TSRST)能正确的模拟路面的现场情况 ,提出采用约束试件温度应力试验 (TSRST)来研究沥青路面的低温开裂问题 ,并对相应的试验标准 ,试验数据的分析、处理等都提出一整套方法。笔者在采用TSRST进行大量试验的基础上 ,指出SHRP提出的温度应力典型曲线的不足 ,提出了完整的温度应力曲线规律。然后探讨了初始温度度和降温速率等对温度应力的影响以及不同材料的低温抗裂性能。最后在分析已有的温度应力计算方法的基础上 ,提出考虑沥青混合料在连续降温过程中的应力松弛效应的温度应力计算方法 ,运用该方法对TSRST试验过程进行了数值模似 ,模拟结果表明所提出的计算沥青混合料在连续变温过程中的温度应力的计算方法是正确的。     

消除土压力盒温度应力影响的试验方法

本文介绍了在使用土压力盒进行室内小型模型试验时遇到的温度应力问题,在分析温度对土压力盒读数影响的基础上,针对性的进行试验且提出了一种简单易行的消除温度应力方法,为提高试验数据精度,正确归纳试验规律提供了前提条件.     

预应力混凝土箱梁温度应力分析

指出了温度应力的种类及温度对于悬臂施工应力的影响,通过对浇筑完成梁段根部传感器实测温度及应变值的测读、比较,得到应力变化与温度变化之间的对应关系,对实测应变值进行精确修正,在此基础上,根据实验室测得的各项参数,输入有限元计算软件中,得到应力理论计算值,对比修正应力值与理论值的差异,确定温度修正的准确性。根据文中提出的温度应力修正方法,所得理论值与修正值变化趋势基本一致,可以为工程应用提供依据。     

轴向约束钢柱温度应力函数的应用

为了利用基于试验所建立的温度应力函数计算钢构件的温度应力,给出温度应力函数计算公式的应用方式:当火灾中约束刚度变化不大或刚度值较大时可直接应用;当约束刚度值较小或约束刚度值因火作用而下降幅度较大时,采取分段叠加法计算较好;当双向框架柱在两个方向的长细比相差较大时,可提出利用对称虚拟框架法计算温度应力。由于温度应力的分析路径与实际结构的热-力路径一致,计算的准确性明显提高。     

安全壳筏基变截面处混凝土温度场与温度应力研究

基于某1/3缩尺比例试验安全壳,针对该安全壳筏基变截面处混凝土开裂问题,将该安全壳用混凝土的绝热温升试验曲线和其他关键热力学参数测定结果作为关键输入参数,采用ANSYS建立1/4的筏板基础、变截面混凝土及筒身部分施工层三维有限元模型,动态分析了变截面处混凝土浇筑后30 d的温度变化,与测量值形成对比,并预测了变截面处混凝土的应力、应变变化过程。结果表明:计算得到的测点温度动态值与测量值吻合很好,最高温度仅相差2℃。现场状态及有限元分析均表明,变截面处混凝土的最大应力出现在变截面与基础的交界处和截面突变处。     

新旧规范中烟囱温度应力计算方法对比分析

首先叙述了新旧《烟囱设计规范》中烟囱温度应力计算方法,并结合具体实例采用两种计算方法对烟囱受损截面进行了温度应力分析,指出按照新规范计算得到的烟囱各部位温度及材料强度值明显低于旧规范,但破损截面应力值很接近,为烟囱的加固设计提供计算依据。     

屋面温差和宽度对砌体屋顶墙体温度裂缝研究

介绍了温度裂缝产生的原因,得出屋顶墙体温度应力的计算公式,研究归纳了顶板宽度和顶板温差对温度应力的影响,提出了减少墙体温度应力的几点建议,以期为现实的工程建设提供一些依据。     

大跨钢结构在特殊气候条件下的温度应力实测研究

利用自主开发的无线应力传感监测系统,对某体育场钢结构在施工过程中特殊气候条件(持续高温和低温)下的温度与应力进行实测,详细研究温度与应力的关系及温度变化所产生温度应力的大小,给出结构在不均匀温度场下的实测温度分布规律,通过有限元模拟,得到构件的应力变化理论值,并将其与实测数据对比。结果表明:钢结构处于非均匀温度场作用下,温度和应力相关性明显,大多数实测数据与仅考虑均匀温度场的理论值存在一定的差异,部分测点实测值大于理论值较多。     

深埋硬岩隧道卸荷热–力效应及岩爆趋势分析

 在高地应力和高地温的联合作用下,深埋高地温隧道围岩的变形破坏机制将更加复杂。开展不同温度环境下花岗岩加卸载三轴试验,详细分析试样的应力–应变全过程曲线、力学参数变化特征和宏观破坏类型等随温度的变化规律。试验表明：存在60 ℃～100 ℃的温度门槛值,当温度未超过此范围门槛值时,随着温度的增加,岩石峰后变形由延性向脆性转换,温度增强了硬岩的脆性破坏;当温度升高时,主要表现为剪切破坏,出现贯穿试件的剪切破坏。在试验基础之上,开展基于有限差分的热–力耦合分析,利用脆性力学模型和能量指标分析隧道的温度作用效应,进行不同地温下隧道开挖后的力学响应,定量对比不同地温条件下隧道塑性区、应力和能量指标,计算结果表明,隧道地温增加将使岩体岩爆烈度增加。计算结果与试验数据相一致,深埋硬岩隧道卸荷的热–力耦合研究对于深埋高地温隧道的设计和施工具有指导意义。     

论混凝土温度应力的检测

论述了混凝土温度应力的类型及造成的后果，阐述了温度应力检测与评价的基本原理，结合工程实例，详细介绍了温度应力检测的步骤、方法，提出了检测温度应力并采取相应措施，对于确保工程质量和降低造价具有重大意义。     

Field test on temperature field and thermal stress for prestressed concrete box-girder bridge

A field test was conducted to investigate the distribution of temperature field and the variation of thermal stress for a prestressed concrete (PC) box-girder bridge. The change of hydration heat temperature consists of four periods: temperature rising period, constant temperature period, rapid temperature fall period and slow temperature fall period. The peak value of hydration heat temperature increases with the increasing casting temperature of concrete; the relation between them is approximately linear. According to field tests, the thermal stress incurred by hydration heat may induce temperature cracks on the PC box-girder. Furthermore, the nonlinear distribution of temperature gradient and the fluctuation of thermal stress induced by exposure to sunlight were also obtained based on continuous in-situ monitoring. Such results show that the prevailing Chinese Code (2004) is insufficient since it does not take into account the temperature gradient of the bottom slab. Finally, some preventive measures against temperature cracks were proposed based on related studies. The conclusions can provide valuable reference for the design and construction of PC box-girder bridges. __________ Translated from Journal of Huazhong University of Science and Technology (Urban Science Edition), 2007, 24(4): 83–97 [译自: 华中科技大学学报 (城市科学版)]     

连续梁桥悬臂浇筑监控中对温度影响的消除

以吴忠黄河公路特大桥的主桥悬臂浇筑工程为例,对如何去除温度对应力监控的影响进行了讨论,结合实际应力监控,从多方面分析温度对测试结果的影响规律,提出了减少温度对应力监控的系数,从而为实际工程的检测减少了误差。     

梯度温差对防水板混凝土开裂机理的影响

基于混凝土浇筑时防水板内外温度差异导致的温度应力对早期裂缝开展的影响,研究了防水板混凝土在施工期的温度应力性能,结合实际工程,总结了当防水板内外温度差异变化时混凝土裂缝损伤的情况。为了深入研究防水板混凝土开裂机理,用ANSYS进行数值模拟,根据防水板主拉应力计算分析公式得到梯度温差下的应力和变形云图。基于ANSYS云图分析结果,研究了混凝土结构的变形趋势、温度应力演变及裂缝分布情况。结果表明:在该联合基础过渡区域混凝土抵抗应力能力较弱,在云图中该处裂缝最早产生,裂缝蔓延速度更快; 防水板的第一应力值随着温差增大而增大,当浇筑温度越高时,混凝土结构所产生的温度应力越大; 在进行防水板施工阶段混凝土浇筑时,大温差导致防水板的大变形, 25 ℃左右为混凝土防水板结构开裂的临界温差。     

温度应力对钢结构影响的试验研究

对工字钢短柱在轴向约束的情况下进行了高温强度试验。研究结果表明,在弹性阶段,温度越高,增加的温度应力越大,温度应力的增量只与温度的增量有关,而与初始载荷无关。在超静定结构中,温度应力是导致构件屈服破坏的主要原因,因此钢结构的耐火设计应该考虑温度应力的影响。     

混凝土空心小砌块建筑温度场

结合砌体结构温度裂缝控制问题 ,对混凝土空心小砌块建筑温度场进行了研究 ,根据实测与分析 ,得出了温度场分布规律 ,提出了温度应力计算中温度参数取值的建议。