网格尺寸对混凝土水管冷却计算结果的影响

研究了不同网格尺寸对大体积混凝土水管冷却计算结果的影响,结果表明:水管附近的网格较粗时,计算的水管径向温度梯度小,沿程水温升幅小,出口水温偏低,导致"假冷"现象。对冷却水管进行网格剖分时,沿环向应设置8个等距离节点,沿水管径向单元最大尺寸至少应由0.05 m过渡到0.1 m,然后再过渡到常规尺寸单元。     

大体积混凝土闸墩施工期冷却水管布置方案研究

采用模拟冷却水管冷却效应的直接算法对大体积混凝土结构内的冷却水管的冷却效应进行了模拟,根据闸墩结构特性进行了不同水管布置方案的比较,并与无冷却水管措施的方案进行对比,且提出了最优的冷却水管布置方案。结果表明,冷却水管直接算法可以很好地模拟冷却水管在闸墩施工期对混凝土的降温效果。本研究可为闸墩混凝土施工期温控措施的制订提供参考。     

冷却水管的改进埋置单元法在大型泵站温控仿真中的应用研究

大型水利工程梁湖泵站具有结构复杂、规模大、实心体浇筑块尺寸大等特点,导致整体有限元网格单元规则性较差,模型单元数量多,传统常用的冷却水管离散单元模型难以顺利布置在混凝土网格单元中,且计算工作量大。采用冷却水管改进埋置单元法,能够考虑冷却水管内沿程水温变化及其对温度场的影响,对该大型泵站施工期进行温控仿真数值模拟。计算结果表明,冷却水管的改进埋置单元法在不增加有限单元数量的条件下,具有较高的精度和较低的计算时间成本,且前处理相对比较简单,可见其效率和精度的综合效果较好。     

水管冷却计算的部分自适应精度法

提出了混凝土坝一期冷却水管模拟计算，并可大幅减少计算工作量的“部分自适应精度法”，利用这种算法，可实现水管冷却的精细模拟算法在大型工程中的应用，应用该法对龙滩碾压混凝土坝的水管冷却温度场进行了计算，结果令人满意。     

含冷却水管的混凝土温度场复合单元新算法

针对含冷却水管的大体积混凝土施工期温度场计算精度和效率的协调问题,提出了一种新的复合单元算法。该算法将冷却水管周围的混凝土区域分为非线性温度区(A区)、线性温度区(B区),并考虑管内水体温度(水区)。根据A区内的混凝土温度与到管壁距离的关系,以及各分区的泛函,导出了含一个混凝土子单元和一个水体子单元的复合单元新模型。算例表明,在计算精度方面,有限元与复合元对比计算得到的规律完全一致,在绝热温升50℃或60℃条件下两种方法的温度结果最大差异在2℃以内,该差异主要与A区半径的取值有关。在计算效率方面,本文算例中复合元的计算总耗时是有限元的50%。与原冷却水管复合单元模型相比,新算法可以在不增加网格密度的条件下,提高水管周围混凝土温度场的计算精度,且计算效率较高。     

考虑表面散热对冷却效果影响的混凝土结构水管冷却等效分析

埋设冷却水管是大体积混凝土结构温度控制的一个有效手段，在大,南的发挥着重要的作用。由水管冷却效果分析计算非常复杂，比较精确的数值方法又不实用，因此在工程应用中，人们提出了一些简化的近似计算方法，在这些简化方法中都没有考虑混凝土表面散热对水管冷却效果的影响，因此计算精度受到了影响，考虑表面散热对水管冷却效果的影响，推导出了一套混凝土结构水管冷却效果的计算公式，此计算方法全面地考虑了混凝土初温、水泥水化热、混凝土表面散热与水管水管冷却效果的关系，因此计算结果比以往的简化方法更接近于实际情况，而且此计算方法简便，实用。     

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。     

白鹤滩混凝土拱坝冷却水管防渗漏策略研究

通水冷却是大体积混凝土温控防裂的关键措施之一,而冷却水管的完好与否关乎冷却通水的成败。以白鹤滩水电站混凝土拱坝的冷却水管为例,对施工过程中冷却水管防渗漏措施进行了系统分析,具体包括冷却水管材质选择、冷却水管接头材质及选型,冷却水管埋设及后期防护等方面。工程实践表明,通过选择适宜材质的冷却水管及接头,结合科学的管理措施,可有效控制冷却水管渗漏,从而避免渗漏水侵蚀混凝土。研究成果对大体积混凝土冷却水管施工管理具有较好的借鉴意义。     

水管冷却效应的有限元子结构模拟技术

本文提出了水管冷却效应的有限元子结构模拟技术，将冷却水管所在单元视为子结构，给出了相应的有限元计算公式和计算步骤。结果表明，子结构法的引入解决了计算机贮存量、单元网格的处理等一系列问题，从而具有很大的优越性。     

大体积混凝土通水冷却实用性计算

大体积混凝土温度控制要求严格,通水冷却是保证其施工质量的有效方法之一。在投标阶段如何确定其通水时间及通水量以指导合理的报价是一个很大的问题。就混凝土通水冷却问题从混凝土冷却水管埋管冷却原理、非金属冷却水管等效换算、混凝土一期、二期通水冷却计算等几个方面进行说明,为混凝土通水冷却计算提供了一定的经验。     

模拟水管冷却效应的直接算法

水管冷却作为混凝土温控的重要措施发挥了重要的作用，因而在混凝土大坝的温度场仿真计算中冷却水管温度效应的模拟问题受到工程技术人员的广泛关注。本文提出了模拟水管冷却效应时考虑混凝土与冷却水管之间相互作用的直接算法。该方法无需计算水管周边的温度梯度，只需建立混凝土内部温度和冷却水管温度之间的方程并联立求解即可。文中算例说明了该方法的正确性。     

考虑冷却水效应的闸墩混凝土施工期温度场研究

温度变化对于大体积混凝土结构施工期的安全至关重要。在大体积混凝土内部埋设冷却水管是最有效的温控防裂措施,这就很有必要对埋设冷却水管结构的温度场进行分析研究。本文基于大体积混凝土温度场理论,针对采用冷却水管进行控温的闸墩,采用有限元热流耦合法模拟冷却水管的作用,对闸墩混凝土施工期三维温度场进行了仿真分析。分析表明,研究所采用的冷却水方案是可行的,能够有效地降低温度场峰值、减小混凝土内外温差、控制混凝土浇筑初期的温度,达到减少甚至消除结构裂缝的目的。     

混凝土冷却水管布置形式优化分析

碾压混凝土大坝温控的主要措施是采用敷设冷却水管通水冷却降低温度应力,通过冷却水管与碾压混凝土之间的热传递,逐渐降低大坝混凝土整体温度.本文通过调整冷却水管的敷设间距,分析碾压混凝土的温控效果,采用三维有限元模拟施工过程坝体岸坡坝段混凝土的温度变化进行详细的计算分析.结果显示:在坝体岸坡坝段施工中合理选择碾压混凝土大坝冷...     

水管冷却混凝土温度场计算的三维p 型有限元法

引入阶谱与自适应技术,将p型有限元法应用于水管冷却混凝土温度场的仿真计算,通过对单元升阶谱,以扩大容许函数空间来提高数值解精度,并编制了p型自适应有限元计算程序。针对同一计算模型,分别采用不同网格密度的常规有限元法和p型有限元法进行了水管冷却混凝土温度场的计算分析和对比研究。结果表明,p型有限元法的计算结果在网格稀疏的情况下仍然能够达到较高的精度,特征点温度时程线和温度场等值线与精细算法值吻合得较好,而常规有限元法则误差相对较大。同时,采用p型有限元法进行水管冷却混凝土温度场模拟,可以在保证计算精度的前提下减少单元数量,从而降低前处理的难度、工作量以及计算的时间成本。     

峡江重力坝大体积混凝土施工温控研究

采用冷却水管通水冷却是大体积混凝土坝施工期主要温度控制措施,而冷却水管布置方式对混凝土内部温度和应力的影响较为显著。以大型水利枢纽峡江重力坝为工程实例,采用ANSYS有限元模型分析了不同布置方案的冷却水管对大体积混凝土施工期混凝土内部温度及应力的影响。结果表明:加密布置冷却水管可以有效提升混凝土降温效果,但水管间距过小将导致混凝土表面承受较大的拉应力,容易引起混凝土表面裂缝的产生。     

碾压混凝土坝高温期连续施工采用冷却水管进行温控的研究

针对碾压混凝土坝(RCCD)高温期难以连续施工的问题，笔者提出在大坝的高温期连续施工区局部采用冷却水管，并对冷却水管三维导热降温的作用提出一种有限单元法计算技术。由于水管中的冷却水是流动的，需通过迭代求解才能得到问题的收敛解。通过对某一大坝混凝土施工全过程的动态仿真计算，分析了冷却水管温控措施对RCCD高温期连续施工时温度场的控制性影响作用。结果表明，本文的方法具有一定的工程应用前景；在局部区铺设冷却水管可改善和控制RCCD内部的温度分布，是一种有效的温控手段，尤其对大坝的削峰降温敏感有效，可作为确保RCCD高温期也能连续施工的一种值得推广的温控措施。     

用杂交元求解有冷却水管的平面不稳定温度场

本文应用杂交元方法对大体积混凝土坝中具有冷却水管的平面不稳定温度场进行了分析。在冷却水管周围取一个特殊的杂交单元。由于在该单元内可以构造比较复杂的贝赛尔函数形式的温度函数,因而能以较少数目的单元得出预期精度的结果。本文还给一个算例。与常规有限元相比,杂交元解法所用CPU时间较短且单元数目大为减少。     

水管冷却对混凝土闸墩结构温度的影响

结合水管冷却方法在白沙水库溢洪道混凝土闸墩施工中的应用，分析了影响冷却效果的因素，确定了施工中冷却水管的布置方法和监控措施，对采用冷却水管时的结构理论绝热温降进行了计算，并在相同条件下对采用冷却水管和不采用冷却水管两种情况的现场实测温度变化进行了对比分析，结果表明，此方法应用于闸墩结构的温度控制中可有效降低混凝土内部温度的峰值。     

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.     

大体积混凝土施工期冷却水管埋设方式对比与分析

结合猴山水库大体积混凝土冷却水管降温施工,通过有限元热流耦合算法,对比分析了不同冷却水管埋设方式下典型坝段的混凝土内部温度、应力情况。研究结果显示,相较于常用的单冷却水管循环方式,双循环布置在改善大体积混凝土内部温度场、应力场分布情况,能够有效控制混凝内部温度梯度,具有更好的混凝土冷却效果。