大体积混凝土锚碇温度场与温度应力场仿真分析

大体积混凝土是大型桥梁建设中必须面对并认真解决的新课题.结合厦门海沦大桥大体积混凝土锚碇分层浇筑动态施工过程.基于三维非稳定温度场和徐变应力有限元法,对锚碇施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算.计算中考虑了外界气温的周期变化、太阳辐射、水化生热、浇筑温度、分层厚度、徐变及混凝土弹性模量随龄期变化等因素的影响.仿真结果给出了温度场、温度应力的特性、分布及其随时间变化规律.通过仿真分析,能预测大体积混凝土结构中任一点任何时刻温度、应力及是否会开裂等信息;能细致地进行混凝土结构的防裂研究,客观地评价所制定的施工方案是否合理,提高工程的抗裂能力与安全性;提出相应的温控措施,为类似工程提供参考依据.     

大体积砼锚碇温度场与温度应力场仿真分析

大体积混凝土是大型桥梁建设中必须面对并认真解决的新课题.结合厦门海沧大桥大体积混凝土锚碇分层浇筑动态施工过程,基于三维非稳定温度场和徐变应力有限元法,对锚碇施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算.计算中考虑了外界气温的周期变化、太阳辐射、水化生热、浇筑温度、分层厚度、徐变及混凝土弹性模量随龄期变化等因素的影响.仿真结果给出了温度场、温度应力的特性、分布及其随时间变化规律.通过仿真分析,能预测大体积混凝土结构中任一点任何时刻温度、应力及是否会开裂等信息;能细致地进行混凝土结构的防裂研究,客观地评价所制定的施工方案是否合理,提高工程的抗裂能力与安全性;提出相应的温控措施,为类似工程提供参考依据.     

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．     

基于随机温度场的重力坝施工期开裂风险分析

大体积混凝土温控防裂一直是水利水电工程建设中所要研究和解决的关键技术问题,目前确定性仿真分析在大体积混凝土温控防裂研究中得到广泛应用并取得了很好的效果,但考虑各主要影响因素不确定性的大体积混凝土随机温度场、应力场研究成果较少,考虑混凝土弹性模量、导热系数、放热系数、水化温升和环境温度的随机性,基于正交数值试验,提出了随机温度场、应力场的简化计算方法,经实际工程计算表明,该方法计算效率高,能够基本反映混凝土温度场、应力场的随机特性及其主要影响因素,对类似工程的温控防裂具有一定的参考价值。     

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。     

混合边界条件下混凝土结构温度应力仿真分析

根据太阳辐射的日变化规律，仿真分析混凝土结构施工期及运行期温度场及温度应力。考虑了太阳辐射、气温、水化热、间歇期等因素，采用二维有限元方法编制了混凝土施工期温度场和应力场程序，将不同情况混凝土的温度场和应力场进行对比分析。计算结果表明，在仿真分析中考虑太阳辐射直接进入混凝土的混合边界方法与等效气温法有一定的差异。在实际工程中，由于混凝土浇筑层比较多，温度应力仿真分析需要大量的计算时间，因此提出了考虑太阳辐射热的实用算法，对实际工程具有一定的指导意义。     

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。     

大体积混凝土温度应力场的仿真分

阐述了混凝土温度场和应力场的有限元仿真计算分析的基本原理,并基于上述理论,以ANSYS为平台,编制了混凝土三维非稳定温度场和应力场的仿真计算程序,同时通过大量算例验证了程序的正确性。     

大体积混凝土温度应力场的仿真分析

阐述了混凝土温度场和应力场的有限元仿真计算分析的基本原理,并基于上述理论,以ANSYS为平台,编制了混凝土三维非稳定温度场和应力场的仿真计算程序,同时通过大量算例验证了程序的正确性.     

有压泄洪洞衬砌混凝土热学参数反演分析

在大体积混凝土的温控研究中,绝热温升及水化热散发一半的时间是影响混凝土温度场结果的两个关键参数,有必要进行施工反演分析,验证前期取值的合理性,提高仿真分析的精度,进而指导温控研究,达到温控防裂的目的。利用ANSYS有限元软件,基于溪洛渡水电站泄洪洞有压段衬砌混凝土现场实测数据,对该衬砌用泵送C9040混凝土绝热温升和水化热散发一半的时间值进行反演分析,并利用反演分析成果,进行实际施工方案的复核。成果表明,有压洞衬砌混凝土温度场仿真计算值与现场实测数据相关系数较高,施工方案复核的计算中,温度应力结果与现场衬砌裂缝情况较为吻合,因而热学参数的反演分析成果合理。反演分析方法及结论可为类似地下工程衬砌混凝土温控防裂研究提供相应参考。     

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.     

白鹤滩泄洪洞进水口段衬砌混凝土温控方案优选

白鹤滩水电站泄洪洞结构尺寸大,过水流速高,进水口段衬砌混凝土的温控防裂问题尤为重要。采用三维有限单元法对泄洪洞进水口段边墙衬砌混凝土夏季施工过程进行模拟,首先基于实际施工监测成果反演分析混凝土的绝热温升,进而开展多种温控方案的有限元仿真计算,在温度场、应力场和抗裂安全系数综合分析的基础上,推荐温控方案,在进水口段衬砌混凝土浇筑中应用。现场温控实施效果表明,混凝土最高温度得到了有效控制,未出现温度裂缝,实现了温控防裂目标。     

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。     

考虑热学参数空间变异性的重力坝施工期温度及应力场分析

碾压混凝土坝的温控防裂一直是工程建设中的关键技术问题。由于浇筑仓面大、碾压质量不均匀以及混凝土的非均质性，碾压混凝土坝材料参数具有显著空间变异性。传统混凝土坝温度与应力分析常采用确定性计算，忽略了参数空间变异的影响，导致温度及应力场模拟不够合理。本文基于随机场理论和中心点离散方法，提出了混凝土热学参数空间变异有限元模拟方法。TJ大坝案例分析表明，考虑热学参数空间变异后，最高温度场和最大拉应力场在平均效应上与确定性结果基本一致，热学参数空间变异显著影响大坝混凝土结构的最高温度和最大应力。随机温度应力场下结构部分位置温度及应力超过了允许值，意味着依据传统确定性温度应力分析结果提出的温控措施可能偏危险。提出的随机温度应力分析方法对重力坝施工期温控措施的制定提供了方法支持。     

不同结构形式水工隧洞温控特性分析

水工隧洞大多采用城门洞形和圆形断面,城门洞形底部一般为平板。实际工程中,施工期温度裂缝大多发生于城门洞形结构的边墙和圆形结构的边顶拱,底板和底拱的裂缝较少,差异明显。基于三维有限元软件ANSYS,以乌东德水电站发电洞为研究对象,对不同结构形式衬砌混凝土施工过程中的温度场和应力场进行仿真计算,研究了衬砌混凝土温控特性。结果表明,结构形式和长度对衬砌混凝土温度场影响较小,对应力场和抗裂安全系数影响较大;结构长度相同,曲率越大,拉应力值越大,抗裂安全系数越小;结构形式相同,结构长度越长,拉应力值越大,抗裂安全系数越小。研究成果为水工隧洞衬砌混凝土施工期温控防裂设计和施工提供了重要参考。     

观音岩大坝碾压混凝土2种设计龄期的温控特性比较

碾压混凝土设计龄期的选择对其后期强度、水化热温升具有重要影响。基于室内混凝土力学和热学试验数据,对90及180 d设计龄期的碾压混凝土特性进行了对比分析;研究制定了2种设计龄期混凝土的温度及应力控制标准。基于有限元单元法采用ANSYS对观音岩碾压混凝土重力坝施工期的温度场及应力场进行了仿真分析;对比了90和180 d设计龄期下坝体内部温度场以及应力场的分布状况;通过对坝体抗裂安全系数、最高温度和应力状况的分析,比较了2种混凝土设计龄期的温控特性,从温控的角度探讨了采用180 d设计龄期混凝土的合理性,为相关工程采用180 d设计龄期提供了重要参考和依据。     

HPDI发动机活塞温度及应力的研究

计算了一款HPDI发动机活塞在三种不同燃烧室的温度和应力分布,得到了相同外界条件下不同的温度场和应力场,结合实际实验确定了结果的合理性。对比了三种燃烧室的温度场和应力场差异,从燃烧室结构的方面深度分析了造成差异的原因,最后选取了最佳燃烧室的方案。     

采用等效徐变度研究混凝土温度应力问题

采用等效徐变度将混凝土弹性模量随时间硬化产生的弹性变形分量视为弹性徐变变形的一部分 ,并设置虚实两种时间轴 ,利用大型有限元计算分析程序Adina或Ansys软件模拟复杂过程 ,计算施工期混凝土的三维温度场和温度应力场。     

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.     

横缝设置对鱼洞峡拱坝温度应力场影响的有限元分析

采用基于瞬态温度场理论的有限元法,综合考虑混凝土绝热温升、浇筑进度、气温（水温）变化等因素,对鱼洞峡拱坝进行了全过程的温度场仿真分析。并根据温度场分析成果,对拱坝进行了整体及分缝状态下的温度应力场仿真分析。计算结果表明,设置横缝可显著削减坝体拉应力峰值,对坝体的防裂安全能起到积极作用。