混凝土板温度场的解析计算方法

温度应力控制是大型混凝土板工程中极为重要的防裂措施,而温度场的分析计算则是温控防裂的首要工作.由于混凝土板易受外界气温、日照辐射和地基温度等边界条件影响,精确求解混凝土板温度场是很困难的.针对混凝土板温度场的计算问题,本文给出了两个温度场计算公式和一种计算水管冷却的新方法,这些公式可用来计算混凝土板的最高温度、水管冷却...     

论混凝土坝的水管冷却

摘 要：水管冷却是混凝土坝重要温控方法。在水管冷却过程中，混凝土温度场和应力场十分复杂。本文首先系统地总结了混凝土坝水管冷却温度场与应力场分析方法，给出了几个新的计算方法，提出了最合适的方法，然后指出水管冷却是双刃剑，它既可有效控制混凝土温度，有利于防裂；如使用不当，又可引起严重裂缝。对几个重要影响因素进行了分析，提出了混凝土坝施工中正确使用水管冷却的几个原则，以趋利避害，达到有效控制温度防止裂缝的目的。     

论混凝土坝的水管冷却

水管冷却是混凝土坝重要的温控方法。在水管冷却过程中,混凝土温度场和应力场十分复杂。本文首先系统地总结了现有混凝土坝水管冷却温度场与应力场的分析方法,给出了几个新的计算方法,并提出了其中最优的方法。然后指出,水管冷却是双刃剑,它既能有效控制混凝土温度,有利于防裂;但如使用不当,又可引起严重裂缝。对几个影响应力场的重要因素进行了分析,提出了混凝土坝施工中正确使用水管冷却的几个原则,以达到既有效控制温度又防止裂缝产生的目的。     

官地碾压混凝土重力坝温控防裂研究

根据官地碾压混凝土重力坝的施工进度安排,选取典型坝段进行施工期及运行期温度场和温度应力场的仿真计算。研究了浇筑温度、水管冷却等温控措施对混凝土最高温度的敏感性,选定温控措施并进行了仿真计算,制定大坝温控防裂标准和主要温控措施。     

混凝土高拱坝施工期温控防裂仿真研究

混凝土高拱坝封拱和蓄水是一个持续时间较长的动态交替过程。浇筑方案对坝体施工期温度场和温度应力有着重要的影响。采用三维有限元法对小湾混凝土高拱坝22号坝段两种浇筑方案的施工期温度场及温度应力进行了全过程仿真分析,得到了高拱坝温度场及温度应力变化的一般规律．提出了减小二期冷却结束时温度应力的措施。仿真计算中考虑了坝体混凝土材料的热力学性能、浇筑过程、水管冷却、环境温度变化、封拱和蓄水过程。仿真结果对混凝土高拱坝的温控防裂设计有参考价值。     

倒丁字型混凝土结构施工期温控与防裂研究

针对倒丁字型混凝土结构特点以及施工期易产生裂缝这一问题,阐述了该类型混凝土结构裂缝的产生机理,提出了表面保温、水管冷却、吊空模板等温控防裂技术。运用混凝土温度场和应力场的基本原理和三维有限单元法,对某实际工程下进行了仿真计算分析。计算结果表明在表面保温和内部水管降温相结合的温控措施下,防裂效果良好。该措施对类似工程具有一定的参考价值。     

白鹤滩水电站地下厂房蜗壳混凝土温控计算分析

选取高温季节和低温季节两种工况,对白鹤滩水电站地下厂房机组蜗壳混凝土的温度场和温度应力场进行三维有限元仿真计算分析。采取通水冷却温控措施以改善蜗壳混凝土的温度场和温度应力场,满足蜗壳混凝土温控防裂要求。分析了浇筑温度和空气温度对蜗壳混凝土温控防裂的影响。     

超厚底板泵站的施工期温度应力特点及防裂措施研究

实心底板厚度达到5 m的超厚底板泵站结构非常少见,其大体积混凝土施工期温度场和应力场的特点及其温控防裂方法亦不明确。以引江济淮河南段七里桥泵站泵房段边联为例,采用三维有限元仿真计算模拟了该结构在夏季施工时的温度场与应力场。计算结果表明,该结构温升速度快、内部温度峰值高、内外温差大、上下层温差大,温控防裂难度大。在采用水管冷却+表面保温+降低浇筑温度+膨胀剂+限裂钢筋后,结构满足防裂要求。所提措施可供类似工程参考。     

水闸大体积混凝土温控与防裂方案研究

水工混凝土裂缝产生的原因,与基础约束情况、混凝土的施工质量、混凝土温度控制水平和伸缩缝设置等有密切的关系,文章针对闸底板大体积混凝土温控与防裂措施进行了阐述,对黑岗口水库闸底板工程采用的常规大体积混凝土温控防裂、预埋冷却水管、设置后浇带、温控监测措施等进行了叙述,这些技术在该工程中温控与防裂效果良好,类似工程值得借鉴。     

基于水管冷却技术的重力坝施工温控方案仿真优化

为解决寒区重力坝易开裂的问题,文章提出考虑混凝土表面散热对水管冷却效果影响的等效计算方法,并以某在建重力坝工程为案例,针对浇筑大坝混凝土用的2种水泥品种、不同保温和冷却措施的5种施工方案进行仿真计算,通过对比分析大坝关键部位温度场和温度应力,确定大坝最优温控标准和温控防裂措施,为设计和施工提供了有力技术支撑。     

带有冷却水管的混凝土温度场热学参数反演

由试验或经验公式求得的混凝土温度场计算参数，往往和施工现场实际参数有较大出入，给温度场仿真计算精度带来了不利影响。为此，研究了一种温度场计算参数的优化反演方法。根据实测温度资料，在考虑水管冷却效果的混凝土温度场有限元计算程序基础上，结合数学上的优化方法——复合形法，进行了混凝土温度场热学参数的反演。对三峡右岸地下电站引水洞衬砌混凝土热学参数反演的结果表明，此法是可行的。     

招徕河薄碾压混凝土双曲拱坝温控防裂措施分析

根据招徕河薄碾压混凝土双曲拱坝的施工安排,采用三维有限元仿真计算方法,对比分析了拱坝在无温控措施、有预冷措施、有预冷 一期通水冷却措施、预冷 一期通水冷却 保温板措施等四种工况下的温度场和应力场的变化情况,其计算分析成果,可供薄碾压混凝土拱坝温控设计参考。     

混凝土水管冷却温度场的计算方法

针对混凝土水管冷却温度场的计算问题，在目前用有限单元法迭代算法近似求解的基础上，根据水管与混凝土之间热量交换的平衡原理，提出了一种新的计算方法，并且数学上完全严密。采用该方法和文中所建议的沿程水管边界单元的搜索技巧，可以方便地严格模拟实际工作中蛇形水管的走向，提高计算精度。同时，针对实际工程中为提高温度场和温度应力场的计算精度带来计算量大的问题，提出了利用有限单元法的并行计算技术以及子结构技术两种方法，降低计算规模。     

混凝土水管冷却温度场的计算方法

针对混凝土水管冷却温度场的计算问题,在目前用有限单元法迭代算法近似求解的基础上,根据水管与混凝土之间热量交换的平衡原理,提出了一种新的计算方法,并且数学上完全严密.采用该方法和文中所建议的沿程水管边界单元的搜索技巧,可以方便地严格模拟实际工作中蛇形水管的走向,提高计算精度.同时,针对实际工程中为提高温度场和温度应力场的计算精度带来计算量大的问题,提出了利用有限单元法的并行计算技术以及子结构技术两种方法,降低计算规模.     

龙滩高碾压混凝土重力坝的温控防裂研究

根据龙滩高碾压混凝土坝拟定的施工进度安排，进行了该坝施工期和运行期温度场和应力场的仿真计算，揭示了夏季不同浅筑温度时，坝体温度场和应力场的变化情况。对拟定的长间歇层面汛期坝面过水和长间歇，进行了大坝应力场的仿真计算，分析产生裂缝的可能性。另外，研究了夏季混凝土浇筑升程内埋设冷却水管的温度削峰效果，同时也对降低混凝土的浇筑温度和采用水管冷却的降温措施进行了对比分析。     

模拟混凝土水管冷却效应的直接算法

本文提出了模拟混凝土水管冷却效应的直接算法,该法根据混凝土和冷却水管间热量交换平衡条件,建立同时以混凝土内部温度和冷却水管结点温度为未知量的有限元直接求解方程,克服了常规迭代解法需计算水管周边混凝土温度梯度的缺点。经典型算例验证,该方法简单可行,可应用于实际工程中冷却水管的直接模拟。     

泵站施工期温控防裂敏感性分析研究

以化子闸泵站工程为例,考虑冷却水温度、通水流量、水管间距、混凝土浇筑温度、保温层厚度以及后浇带宽度等因素,利用三维有限元计算程序,对泵站施工期的混凝土温度与应力进行数值模拟。结果表明,改变水管间距对混凝土冷却效果的影响较为明显;设置后浇带对温度应力有较大的释放;水管通水水温、混凝土浇筑温度与产生的拉应力呈现线性增长。水管通水流量超过一定值时泵站冷却效果不佳。保温措施能有效避免低温季节浇筑早期产生的表面裂缝。同时,选取优化温控方案对化子闸泵站施工期温度、应力场进行了仿真分析。结果表明:温控措施优选合理,泵站内外温差、早期表面拉应力及后期内部拉应力均处于安全可靠范围,可为泵站工程安全运行提供参考依据。     

Temperature control and cracking prevention in coastal thin-wall concrete structures

A three-dimensional finite element program for thermal analysis of hydration heat in concrete structures with a plastic pipe cooling system is introduced in this paper. The program was applied to simulation of the temperature and stress field of the Cao’e Sluice during the construction period. From the calculated results, we can find that the temperature and stress of concrete cooled with plastic pipes are much lower than those of concrete without pipes. Moreover, plastic pipes could not be corroded by seaw...     

三峡工程塑料冷却水管现场试验与研究

将塑料水管作为大坝混凝土的冷却水管在国外已得到较广泛的使用 ,而国内仅在二滩水利枢纽中普遍使用。在三峡工程中进行塑料水管替代黑铁管作为混凝土冷却水管现场试验 ,分析比较其冷却效果 ,以便在满足三峡工程实际应用的前提下 ,寻找合适的塑料管材、施工方法与施工工艺。此次试验表明 :三峡工程采用塑料水管代替黑铁管作为坝体冷却水管将在简化施工、进度和温控效果上带来一定效益     

高混凝土拱坝一期水冷温度对水管周边混凝土的影响

混凝土拱坝一期水管冷却一般在刚浇筑完混凝土后采用通水冷却10-20d,目的是起到消峰控温的作用,然而在实际的工程操作中,施工方有时为了控制最高温度而大限度地降低一期冷却水温。本文以锦屏一级高拱坝为例,借助于有限元计算,建立了水管冷却的精细模型,从理论上解决了三个方面的问题,一是是否冷却水温越低对最高温度的控制就越好,二是不同冷却温度对混凝土周边温度应力的影响,三是不同管材(包括塑料管和铁管)对混凝土温度应力的影响,从而为工程实践提供了一定的依据。