高寒地区进水塔施工期温控措施仿真分析

高寒地区的进水塔在浇筑过程中,混凝土往往由于当地复杂、多变的环境气候而产生裂缝,因此,针对当地的特殊气候,采用合适的温控措施对进水塔混凝土防裂至关重要。以高寒地区某进水塔为工程实例,利用三维有限元仿真软件,对冷却水管间距、通水水温、通水时长、保温层厚进行敏感性分析,仿真计算其对进水塔施工期混凝土温度及应力影响,分析各个敏感因素下中心处最高温度,对比进水塔在整个浇筑过程中典型高程的温度场,从而优选最有利的温控措施。提取进水塔在推荐措施下混凝土不同部位特征点的计算结果,得到进水塔在浇筑至典型高程及长间歇浇筑块时不同部位的温度及温度应力,结果满足工程所需。研究成果可为类似工程温控措施的优选提供参考。     

溪洛渡水电站无压泄洪洞衬砌混凝土秋季施工温控方案优选

为研究溪洛渡水电站无压泄洪洞秋季施工的温控防裂问题,运用三维有限元法模拟施工过程与温控措施,通过改变混凝土表面的热对流系数来模拟洒水、流水养护的影响,采用直接法模拟冷却水管的作用。运用ANSYS软件对1.0m厚衬砌混凝土秋季施工的5种工况,包括基本工况、基本工况加洒水养护、恒温流水养护、加洒水及恒温流水养护、无通水冷却,进行了仿真计算。通过比较相应工况中特定断面的表面点在不同时间的温度应力值和抗裂安全系数,得出结论:洒水能够有效降低拉应力;常温流水会加大内表温差;通水冷却有效降低最高温度,但应力改善效果不明显。秋季浇筑混凝土,早期宜洒水和通水冷却,后期恒温流水养护,这样能够有效避免温度裂缝的产生。     

溪洛渡泄洪洞有压段圆形断面衬砌混凝土温控研究

溪洛渡水电站泄洪洞,断面大,流速高,衬砌混凝土标号高,一旦发生裂缝特别是贯穿性大裂缝,极易在运行期产生空蚀,严重影响运行安全.因此施工期温控防裂形势严峻.利用ANSYS软件模拟溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土的施工过程,采用三维有限元法进行了温度与温度应力的仿真计算,分析其温度场和温度应力的发展过程和分布规律,研究通水冷却、降低浇筑温度等温控措施的温控效果,提出夏季衬砌混凝土施工的温控措施,为隧洞工程衬砌混凝土的设计与施工提供参考依据.     

溪洛渡泄洪洞有压段圆形断面衬砌

溪洛渡水电站泄洪洞，断面大，流速高，衬砌混凝土标号高，一旦发生裂缝特别是贯穿性大裂缝，极易在运行期产生空蚀，严重影响运行安全。因此施工期温控防裂形势严峻。利用ANSYS软件模拟溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土的施工过程，采用三维有限元法进行了温度与温度应力的仿真计算，分析其温度场和温度应力的发展过程和分布规律，研究通水冷却、降低浇筑温度等温控措施的温控效果，提出夏季衬砌混凝土施工的温控措施，为隧洞工程衬砌混凝土的设计与施工提供参考依据。     

小浪底水利枢纽进水塔温度作用分

小浪底水利枢纽集中布置的10座进水塔群，上部为格箱式结构，下部多为大体积的板、墙、墩、梁和柱式结构，兼有大体积混凝土建筑物的特点，由于多层孔道纵横交错，温度作用设计难度很大，简述了温度作用设计中采用的手段和方法。为了解进水塔施工期和运用期最大温度以及温度应力产生的部位和大小，对分缝分块施工布置方案的合理性进行评价，并为温度配筋提供依据，采用平面和三维有限元方法，对大体积混凝土结构进行了施工期和运用期的温度场及温度徐变应力仿真计算分析，对框架结构采用结构力学方法进行了分析。分析表明，进水塔分缝分块施工布置方案是合理的，施工期温控方案是可行的，温度钢筋配置时，在将温度作用与其它荷载按常规组合时，须考虑混凝土开裂对温度效应的影响。     

樊口二站流道底板混凝土不同浇筑方案的温控仿真分析

樊口二站底板混凝土采用商品混凝土,浇筑时间安排在1月初。通过ANSYS有限元三维仿真分析,原浇筑方案的底板混凝土施工期的温度应力超标。结合现场情况,经过反复试算和方案比较,最终采取预留宽缝的温控浇筑方案。该方案为实际现场施工采用,并加强表面保温,经多次检查没有出现温度裂缝。低温季节流道底板施工预留宽缝的做法可供类似工程参考。     

热带高温地区碾压混凝土重力坝温控措施

为了研究在高温环境下浇筑大坝混凝土时,控制浇筑温度和通冷却水等常用温控措施的效果、探索适用于高温施工环境的温控措施,利用有限元法对某一位于热带高温地区的碾压混凝土重力坝进行了施工期和运行期的全过程温度场和温度应力场仿真计算,对比分析了不同冷却水水温和浇筑温度下的坝体温度场和温度应力场.计算结果表明,坝体温度应力受浇筑温度和冷却水水温影响较大,将坝体基础约束区的浇筑温度从25℃降低到23℃、冷却水水温从20℃降低到15℃时,坝体最高温度从36.9℃降低到了34.6℃、最大温度应力从1.64MPa降低到了1.40MPa,此结果满足该大坝温控防裂要求.由此可见,在高温地区建混凝土坝时,在相对较高的浇筑温度和冷却水水温的施工条件下,坝体的温度和温度应力可得到有效控制.研究成果对简化温控措施、缩短工期、减少投资有重要参考意义.     

清远枢纽二线船闸混凝土通水冷却智能控制

水管通水冷却是大体积混凝土温度控制最常采取的施工温控措施之一,人工操作劳动强度大,成本高。针对船闸结构混凝土温控特点,依据有关规范和借鉴地下水工衬砌混凝土通水冷却智能控制经验,确定了结构混凝土通水冷却智能控制3个参数(通水时间、冷却水温和温降速率),提出了内部温度曲线控制目标和智能控制技术方法,并配套研制了智能化控制设备,在清远二线船闸上闸首底板实践应用。试验结果证明闸首底板混凝土内部最高温度、温降速率全部控制在允许值范围内,全面验证了“温升阶段全时通水降低最高温度、温降阶段间歇性通水控制流量和温降速率”以及终止通水冷却时间控制等技术方法的科学性、适用性,且该智能控制设备操作简便、性能可靠。     

桑郎碾压混凝土拱坝温度应力仿真

阐述了采用三维瞬态有限元法进行碾压混凝土拱坝温度应力仿真计算分析的基本理论和方法,考虑混凝土施工过程、气温、水温、通水冷却及混凝土徐变等因素,并模拟施工期至运行期的全过程。通过对桑郎碾压混凝土拱坝温度应力进行计算仿真分析,为碾压混凝土拱坝的温控措施的设计提供有价值的参考依据。     

江坪河水电站无压泄洪洞衬砌混凝土冬季施工温控方案优选

为研究江坪河水电站无压泄洪洞冬季施工温控防裂的问题,采用三维有限元法模拟施工过程与温控措施,对1.5 m厚衬砌混凝土冬季施工基本工况、基本工况表面保护、封闭洞口、延长拆模时间4种工况进行了仿真计算.综合分析比较各工况特定断面的表面点在不同时间的温度应力值,得出结论:在冬季施工中为有效防止混凝土温度裂缝的产生,对底板、边墙宜采取表面保温保护措施.江坪河泄洪洞冬季施工各工况的温控方案的优选,可以为泄洪洞衬砌混凝土施工提供参考,对提高施工质量,降低施工成本有着重要的意义.     

淇河倒虹吸管身混凝土施工仿真分析

按照施工计划安排,对淇河倒虹吸管身段工程进行分层浇筑,利用ANSYS有限元软件,结合混凝土温控仿真基本理论,对管身段进行复杂三维建模和加载求解工作,从而完成了混凝土施工期温度场和应力场的仿真分析。结果表明在倒虹吸管身段底板及边墙部位最大温度应力大于混凝土即时允许抗拉强度值,产生温度裂缝的概率很大,参考分析计算结果提出了相应的温控措施。     

溪洛渡水电站导流洞边墙衬砌混凝

为探明导流洞边墙衬砌混凝土出现裂缝的原因，研究进一步采取综合温控措施防裂的有效性和合理性，采用三维有限元法模拟施工过程与温控措施进行仿真计算，用等效热传导方程，将水管冷却的降温作用视为混凝土的吸热，按负水化热处理，在平均意义上考虑水管的冷却效果。通过多方案的综合分析研究，分析边墙衬砌混凝土开浇后开始通水冷却通水时间的长短对水管冷却的效果。根据特定断面的表面点在不同时间的温度应力值，进一步了解溪洛渡导流隧洞边墙衬砌混凝土这一特定工程的温度应力情况，以提供今后隧洞工程衬砌混凝土施工参考采用。因此，对于隧洞衬砌结构施工期的前期温变效应进行仿真分析有着重大的工程意义。     

围岩特性对泄洪洞无压段衬砌混凝土温度和温度应力的影响

以溪洛渡水电站泄洪洞无压段为例,基于有限元分析软件ANSYS,模拟衬砌混凝土的浇筑过程和温控措施,计算分析了不同围岩特性下衬砌混凝土的温度和温度应力的发展变化规律。通过分析比较代表点最高温度、最大内表温差、不同点位最大拉应力等,研究围岩特性的变化对衬砌混凝土温度和温度应力的影响。结果表明：①在温控措施相同的情况下,围岩特性的变化对衬砌混凝土的温度场影响很小。② 围岩弹性模量越大,对混凝土的约束越强,后期拉应力越大,对温控防裂的要求也越严格。计算成果为地下工程衬砌混凝土温控分析提供参考。     

溪洛渡水电站导流洞不同厚度衬砌

针对隧洞衬砌混凝土温控防裂的问题,以溪洛渡水电站导流洞工程为例对于不同厚度的衬砌混凝土通水冷却的温控效果进行研究。结果表明,即使在地下衬砌混凝土工程中通水冷却是一种十分有效的温控措施,特别是厚度较大的衬砌结构的温控防裂效果十分明显,必须采取通水冷却才能达到防止早期温度裂缝的目的。但很薄的衬砌混凝土结构通水冷却效果不佳。该成果在溪洛渡水电站工程导流洞工程衬砌混凝土施工中得到应用,并取得良好的温控防裂效果。     

不同施工方案对岩基上混凝土浇筑块应力的影响研究

对岩基上混凝土浇筑块在不同浇筑层厚、不同间歇时间及不同岩基变形模量下进行了研究,得到结论：(1)随着间歇时间的增加,混凝土水化热温升的最高温度降低;随着浇筑厚度的增加,混凝土水化热温升的最高温度增加。(2)随着间歇时间的增大,坝体横河向应力和顺河向应力减小;随着间歇时间的增加,浇筑层表面应力与浇筑层中间应力的差异越大;随着浇筑层厚的减小,坝体横河向应力和顺河向应力减小。不同岩基变模对横河向应力影响较小,对顺河向应力影响大于对横河向应力的影响。     

垫层浇筑完工后停工时长对坝体温

水利水电混凝土坝工程施工过程中，经常由于基坑开挖、导截流施工、固结灌浆施工及其它不可见因素，导致垫层混凝土浇筑完工后停工数日。针对金安桥碾压混凝土重力坝8号厂房坝段在垫层浇筑完工后停工时长不同的情况下，利用三维有限元分析方法对坝体温度和温度应力进行敏感性分析，结果表明，停工时间越长，对坝体的温控防裂越不利，越容易产生裂缝，从而提出了减少停浇时间甚至不停工，即间歇3d进行施工的建议，而且此方案能缩减工期。     

水工竖井衬砌混凝土温度裂缝机理及分缝长度对其温控影响研究

选取西南某大型水电站泄洪洞工作闸门室（竖井结构）边墙衬砌混凝土进行研究,运用三维有限元法模拟施工过程与温控措施,利用ANSYS软件对高温季节的基本方案、温控方案以及不同分缝长度的温控方案进行了仿真计算,简要分析了温度裂缝机理,并提出了可行的温控方案。另外,分析了分缝长度对温控的影响。得到以下结论：（1）闸门室边墙衬砌混凝土高温季节施工不采取温控措施时,较大的内表温差容易在垂直拐角处产生早期表面温差裂缝,并沿垂直于竖井轴线的方向发展。温降阶段,混凝土的硬化收缩以及围岩和结构的自身约束作用会加深早期裂缝。低温季节,部分会加深甚至发展成为贯穿性裂缝。（2）在高温季节施工,综合采用降低混凝土浇筑温度、初期通水冷却、洒水养护、低温季节保温几种温控措施能够达到较好的温控防裂效果。（3）结构段分缝长度对早期裂缝的发生没有影响,但分缝长度越大,结构自身约束作用越强,会加剧早期裂缝的发展。     

大体积混凝土施工期温度控制研究

水闸大体积混凝土底板及闸墩,在混凝土浇筑中应采取温控措施,需要优化配合比,做好表面保护和养护,控制浇筑温度,布置冷却水管,加强观测,合理设置施工缝,布置抗裂钢筋,添加防渗抗裂纤维材料。     

浇筑温度对碾压混凝土重力坝温度应力的影响

采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土重力坝薄层施工过程，对百色碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场、温度徐变应力场进行了全过程仿真计算，分析了按旬平均气温浇筑和设计浇筑温度浇筑两种不同浇筑温度对坝体温度应力分布的影响．     

外掺MgO混凝土温度应力的主要影响因素

1　外掺ＭｇＯ混凝土温度应力的主要影响因素( 1)混凝土浇筑温度及混凝土绝热温升。大体积混凝土由于水化热的作用 ,混凝土浇筑时温度升高 ,混凝土的最高温度 ,在很大程度上取决于混凝土的浇筑温度 ,传统的温控方法是在混凝土拌和前 ,采取预冷措施降低一种或几种混凝土组成材料温度 ,并埋设冷水管降低浇筑温度 ,但通常需要大量冷却费用 ,且施工复杂 ,限制了混凝土浇筑速度。水泥水化热引起的绝热温升 ,和单位体积混凝土中水泥品种及用量 ,混合材料品种及用量 ,水灰比和浇筑温度等有关 ,并随混凝土的龄期按指数关系增长。混凝土绝热温过程线 …