对采用应变计测定混凝土体积变形的商榷

本文从理论上说明了采用DI—10型应变计只能测定热养护过程中混凝土体积的总变形,而不能同时测定文献(1)提出的可逆变形与不可逆变形。     

大体积混凝土施工过程温度应力场监测及有限元分析

大体积混凝土由于水泥水化发热导致混凝土在施工及养护过程中出现升温和降温过程,并在混凝土表面和内部产生温度差,受到边界条件的约束在混凝土的表面和内部产生温度应力.大体积混凝土施工中控制温度的本质就是控制温差引起的温度应力.根据某工程的特殊情况,设计了温度测点和温控方案,并对混凝土水化放热公式系数m进行修正,建立了有限元分析模型,分析过程中考虑了混凝土的力学性能随龄期的非线性增长.通过分析,预测了大体积混凝土的温度变化过程及应力分布情况,并与实测数据对比,吻合较好.其成果可为其他类似工程提供参考.     

应用FBG传感器测量高性能混凝土梁养护早期性能

在高性能混凝土构件无载荷养护早期,混凝土较大的自生收缩和温度变形在混凝土结构内部产生微裂纹将对高性能混凝土结构的耐久性产生不可忽视的影响。运用光纤布拉格光栅（FBC）埋设型传感器成功检测了高性能混凝土梁构件在其无载养护早期的应变和温度变化。由于布拉格光栅同时感应温度变化和应变,因此需要设置FBG温度传感器来补偿应变传感器的温度影响。FBG双传感器成功检测了高性能混凝土梁构件的早期变形性能和温度变化,试验结果表明高性能混凝土梁在养护早期无载阶段的自收缩变形比较大,浇注养护18h达到430με的最大值,同时分析了减水剂用量对高性能混凝土早期变形性能的影响。     

标准火灾下轴压型钢混凝土柱抗火性能研究

进行了1根标准火灾下轴压型钢混凝土柱的抗火性能试验.试验采用恒载升温的试验方法,炉温采用ISO834标准升温曲线.测量了试件内部的温度场和试件轴向位移随时间的变化曲线,了解了试件的破坏过程.试验结果表明:混凝土爆裂对截面温度场分布、构件变形和耐火极限有较大的影响;截面温度场分布基本对称,温度沿构件纵向分布略有差别;试件经历了初始膨胀变形阶段、材料随温度升高而降低导致的变形发展阶段和变形急剧增加的破坏阶段.     

不可逆卡诺制冷机的有限时间热力学分析

自有限时间热力学问世以来,采用内可逆卡诺制冷机理论模型,讨论工质与热源之间的传热不可逆性对制冷机的优化性能的影响,取得了许多重要的结论.由于实际过程是不可逆过程,所以研究和分析各种不可逆损失及其对制冷机的性能的影响,是机器设计的主要任务之一.本文将在内可逆卡诺制冷机的理论模型基础上,考虑在制冷机的压缩和膨胀过程中由于摩擦阻力引起的内部不可逆因素,忽略过程中的散热影响(因为过程进行很     

宁夏大学综合楼大体积混凝土施工

宁夏大学综合楼基础底板大体积混凝土施工过程中，通过采用掺入混合材料、缓凝型减水剂等外加剂优化混凝土配合比设计，调整混凝土浇筑顺序，进行表面处理，监控混凝土内部温度，加强混凝土保温养护；并利用冷却水吸收并带走内部水化热达到降低混凝土内部温度的原理，在基础混凝土中采取预埋冷却水管的措施，有效降低了混凝土的水化热，减少了混凝土的收缩变形，避免混凝土产生裂缝，保证了该工程大体积混凝土的施工质量。     

矿粉、硅灰、增强剂和蒸汽温度对水泥砂浆水化热及体积稳定性的影响

通过水化热分析,发现矿粉取代部分水泥后,水化总放热量减少,随掺量的增加,水化热降低幅度变大;掺NS与之相反;掺入硅灰后,水化总放热量减少,随掺量的增加,水化热降低幅度变大,但早期水化热增加。通过水泥胶砂干缩试验方法,发现矿粉取代部分水泥后,试样收缩变形减少,随掺量的增加,减少幅度增加,掺NS则相反;而硅灰掺量较少时能减小收缩变形,掺量大时会增加收缩变形。通过改变蒸汽养护过程中的恒温温度,测试水泥砂浆干缩变形,当蒸汽养护温度低于60℃时,各体系收缩变形均随温度的升高而减小,高于60℃时,各体系收缩变形均随温度升高而增加,70℃是收缩变形最大温度点。     

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.     

混凝土早期变形与开裂敏感性试验研究

利用国内最新研发的温度-应力试验机针对混凝土早期的变形性能及开裂行为进行了一系列研究,分析了几类典型混凝土早期温度、应力、变形的发展规律,并由此得到混凝土早期弹性模量、热膨胀系数发展规律。研究表明:混凝土的变形发展可以分为早期收缩、膨胀、收缩至开裂三个阶段;混凝土的水化热温升与开裂并不直接相关,应同时考虑混凝土内部温度和应力的发展过程;开裂温度作为综合指标,能够有效评价混凝土的总体开裂敏感性;适当的化学外加剂和矿物掺合料能够改善混凝土的早期变形和力学特性。     

煤受热升温电磁辐射效应实验研究

为研究煤受热升温电磁辐射效应,建立了煤受热升温电磁辐射实验系统,对煤受热升温时产生的电磁辐射进行了实验研究,并对煤受热升温产生电磁辐射的机理进行了分析.结果表明:煤在受热升温过程中伴随有不同频率电磁辐射信号产生;电磁辐射与温度的升高呈正相关,温度越高,电磁辐射信号越强;电磁辐射能够反映煤在受热升温时的温度变化及变形破裂过程;电磁辐射是热致膨胀变形和热致胀裂的结果.     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

大体积高强混凝土施工过程中温度场分析

针对高强混凝土中总胶凝材料用量较多导致水化热剧烈、从而产生裂缝的问题,对大体积高强混凝土施工过程中的温度场进行了分析.通过对模型结构进行温度监测来指导实际工程混凝土配合比设计,并对施工方案的合理性进行了研究,根据水化热试验确定大体积高强混凝土水化热的计算参数.运用有限元软件MIDAS/GEN及ABAQUS进行温度场分析,结果表明,大体积高强混凝土结构比普通大体积混凝土结构升温更快,峰值温度更高,应当加强养护;进行水化热计算时,水化热系数m及最终水化热Q0的常用值需针对大体积高强混凝土作适当调整.     

小偏压型钢混凝土柱抗火试验研究

通过一根小偏压型钢混凝土柱的抗火全过程试验,其中包含常温加载、恒载升温、恒载降温和高温后再加载等几个过程,用以模拟构件真实的受火情况.测试了常温下构件的应变、各阶段构件的变形和升降温阶段截面温度场的分布,观察了混凝土爆裂等试验现象和构件破坏过程.结果表明,截面上各点的最高温度和达到最高温度的时间有所不同,在时间呈现出一定的滞后效应;在降温段构件变形有继续增大的趋势;混凝土的爆裂是影响构件抗火性能的一个重要因素;降温后存在较大的残余变形量.     

含石膏质岩集料混凝土内部硫酸盐侵蚀因素的研究

含石膏质岩集料会引起混凝土内部硫酸盐侵蚀。通过膨胀率和强度测试,研究了水泥C3A含量、水泥碱含量、矿物掺合料、水胶比及养护温度对混凝土抗内部硫酸盐侵蚀的影响。结果表明,C3A含量较低(≤5%)时,不会导致含石膏质岩集料混凝土产生有害膨胀,当水泥中的C3A含量偏高(8%)时,加剧了混凝土膨胀破坏;降低水泥的碱含量,掺入8%的硅灰、15%的偏高岭土以及20%粉煤灰均能提高混凝土抗内部硫酸盐侵蚀性能,而掺入30%矿渣粉对石膏质岩集料引起的内部硫酸盐侵蚀起了促进作用;水胶比的提高延缓了混凝土的早期膨胀,养护温度的提高增加了混凝土内部硫酸盐侵蚀速率。     

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。     

不同热边界条件下热管对沥青混凝土换热特性的影响

沥青混凝土在阳光的照射下会迅速升温,影响路面的高温稳定性.热管是一种理想的散热、均热和热能输送元件,可有效降低路面内的升温速率.采用数值模拟方法,建立了沥青混凝土的三维模型,考虑了有、无热管两种情况,对距路面不同深度位置的温度-时间响应特性进行了计算,并分析了路面吸热和放热两种不同热边界条件对换热特性的影响.计算结果表明,在加热过程中,热管会显著降低路表温度,最高降温幅度可达9℃,而且会阻止热量进一步向深层传递;在冷却过程中,热管会加快路表冷却,同时使其周围温度保持较好的均匀度,有助于减小内部应力,提高路面稳定性.     

金属结构件内部温度场与热变形规律研究

以重型机床大型金属结构件为研究对象,根据热传导理论,建立金属结构件在局部加热时内部温度场理论分析模型,并运用有限元法进行数值求解。采用光纤光栅温度传感器测量金属结构件在持续加热和周期性加热下的内部温度场分布规律,采用激光位移传感器测量金属结构件热变形规律。结果表明:金属结构件内部温度分布与加热时间和到热源的距离有关,加热时间越长,离热源越近,温度越高。周期性加热时,当停止加热后,非加热区域温度仍然会升高。金属结构件整体热变形以加热区域为中心呈拱形分布,离加热区域越近,热变形量越大。热变形与温度成正相关,温度越高,热变形量越大。     

考虑温度历程的早龄期大坝混凝土自生体积变形分离方法现场试验

混凝土在水化过程中会产生自生体积变形和温度应变等现象,与混凝土的耐久性有着密切联系,为工程建设各方所关注。对此,在西南某混凝土特高拱坝混凝土浇筑现场,采用无应力计对冷却水管周围两处不同位置处早龄期混凝土的应变进行现场监测,运用成熟度理论考虑混凝土的温度历程对混凝土水化进程的影响,采取一种新方法将总应变计算式解耦,从而摆脱对早龄期混凝土的热膨胀系数为定值的依赖,得出混凝土热膨胀系数在等效龄期下的历程,最终从无应力计变形监测值中分离出温度应变和自生体积变形。试验结果表明:这种方法能考虑混凝土温度因素,精确便捷地对早龄期混凝土的热膨胀系数以及自生体积变形进行分离,给现场混凝土的养护以及防裂施工提供指导。     

特厚冲积层中冻结井外壁温度实测研究

通过对龙固副井冻结凿井期间外壁与冻结壁温度的现场实测，研究了冻结壁温度场对外壁水化热温度场的影响，获得了特厚冲积层冻结凿井期间外壁及冻结壁温度变化的基本规律．研究表明：内部高水化热的释放，使外壁混凝土获得了至少17d的正温养护时间，其早期强度增长不受低温影响；同时，高水化热的释放导致井壁内外出现较大温差（甚至超过25℃），增大了温度裂缝控制的难度；水化热的向外传导还导致壁后冻土的显著升温及局部融化，对外壁受力造成了不利影响．     

火灾过程中混凝土构件内的温度分布

研究了火灾过程中混凝土构件内温度的分布情况，建立了确定火灾过程中构件内部任一点所达到的最高温度的计算公式，从而可以确定温度场在混凝土构件内的分布情况为进行破损检测和残余承载力估算提供依据。