李永刚[1]2005年在《碾压混凝土坝温度场分析与反分析》文中研究说明大体积混凝土施工期温度场的分析与反分析在仿真计算中有着重要的地位。本文围绕水工大体积混凝土结构温度场仿真分析、温度场热学参数反分析及其在实际工程中的应用进行了探索;研究了使用ANSYS商用软件仿真分析大体积混凝土浇筑过程的方法,并使用APDL二次开发语言编制了具有较强实用价值的计算程序;介绍了反分析理论及其基本方法。论述了遗传算法的理论、方法及其特点。并对传统的遗传算法进行了必要的改进,使之计算效率大大提高。在此基础上编制了面向对象的遗传算法计算程序,为将来进一步的工作打下了坚实的基础。结合某实际工程,对碾压混凝土坝施工期及运行期温度场进行了仿真计算。结果表明混凝土温度场与浇筑温度、外界气温以及绝热温升曲线密切相关。在分析了计算成果后,总结了影响碾压混凝土坝温度场和温度应力的主要因素,并提出了相应的建议和措施。正分析结果与中南院的成果完全符合,正确可靠。在正算成果的基础上,通过对节点温度增加一定的扰动值来模拟观测值,实现了对主要热学参数的反演分析。反分析结果对不同的参数而言精度不同,但总体较好且收敛较快。本文摒弃了目前国内惯用的FORTRAN有限元程序库加VB的开发模式,直接在国外优秀商用有限元软件的基础上进行二次开发,即发挥了ANSYS软件的强大图形功能又改善了其专业性不够的缺点;同时采用遗传算法来进行参数反演分析,对实际工程有重要的指导意义和参考价值。本文为开发温控仿真分析专家系统,使仿真程序走向普及和通用,做出了一些有益的工作。
刘有志[2]2006年在《水工混凝土温控和湿控防裂方法研究》文中研究指明本文主要就混凝土的水化温升模型、考虑损伤的温度及应力计算模型、混凝土湿度及干缩应力宏观、细观基本理论及模型、水管冷却计算方法以及与温度、湿度参数相关的试验等几个与实际工程紧密相关的问题进行了较为系统的研究，主要内容和成果如下： (1)系统地回顾和阐述了混凝土温控及仿真计算、湿度场与干缩应力以及细观损伤力学等方面的发展及研究现状，指出了在这些领域仍然存在及尚待解决的问题，并提出了解这些问题的一些较为实用先进的思路和方法。 (2)引入考虑自身温度历程影响的水化放热理论新模型及考虑损伤影响的混凝土应力场仿真计算理论，认为传统的粘弹性温度、徐变应力场仿真计算中，除了温度计算时需要考虑混凝土的温变、时变特性外，在应力计算中还需考虑各种外荷载导致损伤作用的影响。 (3)实现了不同材质水管内边界分别被视为第一类和第叁类边界时的水管冷却计算程序，反演得出了周公宅拱坝塑料质PE水管边界被视为第叁类边界时的“等效表面散热系数”，明确了“等效表面散热系数”与水管通水流量之间的相互关系，并对比分析了塑料质水管与铁管之间冷却效果的差异，从中获取了一些具有实际应用价值的结论和建议。 (4)分别从宏观和细观的角度实现了混凝土叁维非线性、非稳定湿度及干缩应力场的仿真计算。在宏观计算理论中，认为高性能混凝土湿度及干缩应力计算时应考虑内部自干燥作用的影响；细观研究方面，混凝土被视为由骨料及砂浆组成的多相复合材料，研究混凝土湿度扩散及干缩特性时，必须考虑骨料与砂浆材料特性差异以及应力导致的损伤影响，最后实现了细观层次上混凝土湿度、干缩变形及干缩应力场与损伤场的耦合计算。 (5)引入改进加速遗传算法，对混凝土多参数反问题进行了反演计算识别。提出采用多重指数与双曲线的组合模型对混凝土的水化放热过程进行拟合，几个室内及实际工程反演计算结果表明，温度计算值与实测结果非常吻合。 (6)采用混凝土水管冷却叁维非线性非稳定温度和应力的精细算法，对周公宅拱坝7#(岸坡坝段)和12#(河床坝段)两个典型坝段的水管冷却效果进行了仿真计算分析，提出了“变温冷却方案”以适用不同季节温控防裂的需要，总结了一套针对拱坝两类典型坝段行之有效的温控防裂方案，研究成果已经应用于指导该坝混凝土后期坝体的水管冷却布置和冷却方法与过程，且取得很好效果。 (7)采用现场试验与理论研究相结合的思路，对平原地区典型水工薄壁混凝土结构姜唐湖退水闸和曹娥江大闸两工程施工期混凝土的温度和应力进行了仿真计算。深入分析了此类“倒丁字形”混凝土结构出现“枣核形”裂缝的开裂机理，提出“表面保温+内部降温+表面养护”这一联合式防裂技术，实现了此类工程不出现或很少出现裂缝的防裂目标。
樊锐[3]2010年在《跳仓浇筑的水电站厂房坝段温度应力仿真分析》文中认为水电站厂房为大体积混凝土结构,结构形式复杂。在施工过程中,为了减小浇筑块尺寸并增大散热面积,往往采用分层分块跳仓浇筑的施工方式,分块分层浇筑有利于降低混凝土最高温度和内外温度差,同时减少约束。在温控仿真计算中,考虑跳仓浇筑后,普遍存在因结构形式复杂而引起的前后处理工作量大,新老数据传递问题引起的数据存贮量及输入输出工作量的增加、节点不连续引起的带宽恶化问题。跳仓浇筑的施工方式,在叁个方向上也造成了大量混凝土新老结合问题,对坝体的温度和应力产生了一定的影响。本文提出了采用Ansys软件创建有限元模型,并采用基于Fortran语言的温控仿真程序进行温度场和温度应力仿真计算,Surfer软件进行后处理的方法,实现了对任意复杂结构的温控仿真计算。运用上述方法对某河床式水电站厂房坝段温度场和温度应力场进行了仿真分析,模拟大坝的浇筑过程,并全面考虑每个施工步对应的外界温度变化,自身水化热作用、冷却水管效果、新老混凝土结合、蓄水、徐变、自生体积变形的影响等因素,实现了河床式水电站厂房坝段的模拟跳仓浇筑的温度应力仿真,对跳仓浇筑河床式水电站厂房坝段施工全过程温度及应力的特点及变化规律进行了研究,研究成果对类似分层分块跳仓浇筑的河床式水电站厂房选择最优的温控措施从而降低其坝体温度应力具有较大的参考价值。
刘海成[4]2004年在《碾压混凝土拱坝温度应力与诱导缝开裂分析》文中研究指明碾压混凝土筑坝作为一种新型的筑坝技术，其优越性越来越明显，因此在水利工程中的应用越来越广泛，相应的规模也越来越大，随着沙牌拱坝(坝高132m)的建成，使得碾压混凝土拱坝跃上了百米以上的台阶。碾压混凝土拱坝的核心问题是温度应力问题，目前进行全过程多因素的仿真分析仍然面临着许多困难，这给工程师们提出了许多挑战性的课题。本文结合国家自然科学基金资助项目《碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度研究》(50179002)，针对目前碾压混凝土拱坝温度应力仿真计算方面尚存在的主要问题，从碾压混凝土材料的本构模型、温度场和应力场仿真计算模型、仿真计算的计算量和精度、诱导缝损伤开裂准则等几个方面进行了如下研究工作： 1 碾压混凝土各向异性损伤本构模型 根据碾压混凝土材料的力学特性和损伤拉压显着不同的特点，分别在拉应变和压应变空间建立了碾压混凝土的本构关系和损伤演化方程。在拉应变空间，碾压混凝土的变形特性表现为脆弹性，考虑弹性与损伤耦合，应用正交各向异性损伤理论描述碾压混凝土的刚度退化和应变软化；在压应变空间，考虑弹塑性与损伤耦合，应用内时理论来描述碾压混凝土的弹塑性特性，正交各向异性损伤理论来描述微裂缝扩展引起的刚度退化和应变软化，内时理论没有屈服面，使模型的参数和方程大大减少，从而简化了非线性计算过程。计算结果表明，该模型能够较好地描述碾压混凝土在单轴和多轴加载下的性质。 2 碾压混凝土拱坝温度场仿真计算 根据碾压混凝土坝薄层碾压、连续均匀上升的施工特点，考虑各碾压层混凝土浇筑时间和水化热散发时间的不同，应用Laplace变换法和迭加原理求出了多层板状结构体的温度场理论解答。然后以此解析解为基础，合并多个碾压层为一个浇筑层，建立了温度场等效模型，并给出了复合浇筑层的等效初始温度和等效绝热温升的计算方法。该方法能够较好的模拟碾压混凝土分层碾压的施工过程，便于温度场仿真计算应用。 在大体积混凝土不稳定温度场计算中，无论是向前差分法、中点差分法还是向后差分法都会产生计算误差。本文根据拉格朗日中值定理及各节点温差和温度变化率的互不耦合假设，提出一种迭代算法，可以在适当增加差分步长的情况下，减少计算量并保证求解精度，或者在保持常规差分步长的情况下，增加少许计算量而提高求解精度，使数值计算结果逼近理论解。 3 碾压混凝土拱坝应力场仿真计算 首先通过对混凝土材料热学性能的分析，阐述了混凝土温度损伤的概念，应用温度损伤和温度对徐变的影响描述了大体积混凝土温度场和应力场的耦合，建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式。应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论，描述了混凝土在高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化和应变软化，建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的粘弹性有限元表达式。 考虑由于逐层碾压施工方式的影响，碾压混凝土坝在碾压层间出现结合面夹层，夹层的存在对其力学性能有较大的影响，夹层强度、刚度较低，形成结构破坏控制面。根据能量等效原理，把层状结构体转换为横向各向同性体，建立了一个连续等效模型，根据等效模型的计算结果进一步计算本体和夹层之间的应力、应变，使得计算工作量大大大连理工大学博士学位论文减少。本文的等效模型与单元尺寸、夹层的数量无关，便于根据实际情况对坝体进行灵活的有限元网格剖分，通用性强，而且该模型能够计算夹层开裂后的情况，可用于坝体非线性开裂分析。4碾压混凝土拱坝诱导缝损伤开裂分析 通过多组不同削弱度的深埋椭圆裂缝、深埋矩形裂缝、穿透裂缝叁种形式的碾压混凝土试件轴拉试验结果，建立了深埋矩形裂缝碾压混凝土试件的应力强度因子的近似解析表达式，考虑尺寸效应，求得碾压混凝土材料的断裂韧度。混凝土宏观裂缝失稳扩展前，裂缝前缘存在较大范围的损伤区，使得线弹性断裂判据失效，本文采用虚拟裂缝模型和连续损伤力学方法，计算了断裂过程区的长度和损伤度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点，分别将矩形诱导缝简化为修正穿透裂缝和修正深埋椭圆裂缝，假定为I型开裂，考虑相邻裂缝的影响，采用虚拟裂缝模型和线弹性断裂力学相结合的方法，建立了诱导缝失稳扩展时的亚临界扩展量和等效应力强度因子的解析表达式。应用双K断裂准则，计算了诱导缝起始扩展和失稳扩展时的等效强度、等效应变和等效损伤度，建立了碾压混凝土拱坝诱导缝的损伤开裂准则。5沙牌碾压混凝土拱坝仿真计算分析 根据沙牌工程的大坝几何尺寸、环境参数、材料参数、施工参数和蓄水参数，进行了沙牌碾压混凝土拱坝施工期和运行期的温度场和应力场计算。根据施工期仿真计算结果结合大坝施工期的部分观测资料，分析了坝体施工期温度场和应力场的分布特点和变化规律，以及大坝的损伤开裂情况和诱导缝的张开时间，为沙牌大坝后期施工提出了建议;根据运行期仿真计算结果对蓄水后坝体温度场、应力场变化规律和损伤开裂情况进行了分析。最后对本文的工作进行了总结，并指出需要进一步研
张宇鑫[5]2002年在《大体积混凝土温度应力仿真分析与反分析》文中研究说明伴随着大体积混凝土结构在现代工程建设中的广泛应用，存在其中的大体积混凝土结构温度应力问题越来越引起人们的重视。而仿真分析计算是解决这一问题的有效手段。目前，对于较为重要的大体积混凝土结构，均需采用仿真分析来指导设计，如小湾、龙滩、溪洛渡、沙牌、叁峡、普定、二滩等等着名工程均采用了仿真计算指导方法。它的重大现实意义使其成为当前科学研究的一个热门话题。 但是目前，大体积混凝土结构全过程多因素的仿真分析仍面临着许多困难，这给科研工作者提出了许多富于挑战性的课题。本文针对目前大体积混凝土结构仿真计算尚存在的问题，从仿真计算模型的精度及仿真计算的计算量问题及仿真计算前后处理的可视化技术及计算参数真实确定等几个方面展开了如下研究工作： 1．针对差分法进行不稳定温度场求解时，差分步长过大会造成绝热温升计算误差加大，差分步长过小又会引起计算量成倍增长的问题，根据差分法求解的基本特点，提出了一种误差修正方法，在计算量得到成倍提高的同时，保证了求解精度，较好的解决了这一问题。若不考虑中间变化过程，甚至可取2天、5天为步长，计算结果在精度允许范围内。并对叁种常用混凝土绝热温升计算公式的修正规律及时间步长与精度的关系等问题进行了研究。 2．仓面保护是一些重要工程在混凝土夏季施工中必须采用的一种温控措施，仓面喷雾是较新采用的一种保护方式，降温效果受喷雾机俯视角度，离喷头距离，风向、风速、环境温度与入仓温度关系及实际喷雾效果等多种因素影响，因此计算模型复杂。本文根据仓面喷雾方式的物理作用原理，建立了相应的理论求解模型。利用拉氏变换方法及迭加原理，求解出保温板保温、仓面喷雾、流水养护这叁种常用仓面保护方式降温效果理论解答；并基于此理论解答，对叁种仓面保护方式的特点及规律进行了研究，从数值上分析了几个影响温度变化的主要因素：保温板厚度、内外温差梯度，距表面不同深度等对每种保护方式降温效果的影响。 3．在环境参数与材料参数一定的情况下，解决温度应力的主要工程措施是施工过程中的温度控制。本文利用数值仿真计算方法，以溪洛渡实际工程为依托，对大体积混凝土施工中常采用的温控措施对混凝土温度变化的影响规律进行了全面系统的研究，包括分缝分块方式、浇筑温度、混凝土间歇时间、一期冷却方式(包括不同进水温度、不同水管布置、不同通水时间)等。对影响大体积混凝土内部最高温度与断面平均温度的各种参数进行了敏感性仿真分析，其结论可为工程实际制定温控措施方案提供决策依据。 4．针对常规的混凝土应力计算方法不支持长浇筑块的通仓浇筑方案，而通仓浇筑方法却在工程实际得到越来越多的应用(如二滩，最长浇筑块为60m；溪洛渡，最长浇筑块为69m)的情况，通过数值仿真分析计算方法，在同等条件下计算了不同浇筑块长度(20m、40m、60m、80m、120m)的温度过程与应力发展过程。从各块体中部最高温度、最大水平约束应力、断面平均水平约束应力、典型点应力发展过程、正反向应力变幅等5个方面，比较系统地阐述了大体积混凝土通仓浇筑问题。其结果在一定程度上支持了混凝土超长浇筑块的施工。 摘 要 5．本文自主开发了模拟大体积混凝土结构跳仓浇筑施工全过程的温度场及应力场叁维有限元仿真分析软件FZFX3D，以溪洛渡拱坝实际工程为依托，以较小时间步长（如0．5天，1天）为单位，逐步模拟大坝的浇筑过程，并全面考虑每个施工步对应的外界温度变化，自身水化热作用、冷却水管效果、新混凝上对老混凝土、蓄水、徐变、自生体积变形的影响等因素，实现了坝高270m以上拱坝的模拟跳仓浇筑的温度应力仿真，对跳仓浇筑高拱坝施工全过程温度及应力的特点及变化规律进行了研究，成果对设计单位选择最优的温控措施从而降低坝体温度应力具有重要参考价值。 6．基于Laplace积分变换法和遗传算法，本文提出了一种求解混凝土一维瞬态导热反问题的新方法。运用Laplace变换方法将温度的求解表示为只与空间坐标及浇筑时间有关的函数，从而避免了用隐式差分法、有限元法求解时需求解联立方程的因而对测点选择的依赖，也避免了显式差分法求解稳定性受时间步长，测点间距大小限制的缺点，因而具有测点布置灵活的特点。运用遗传算法寻求非线性反演问题全局最优解，只需要若干点温度实测值便可实现多个热学参数的同时反演，并通过算例对本文反演方法的反演精度及数值稳定性给出了满意的证明。 7在气温、水温、自身材料特性变化等复杂因素作用下，大体积混凝土结构内部温度变化非常复杂，沿各项均有热量传递，很多情况下一维、二维传热模型假定虽然节省了计算量，但却无法满足计算精度的要求，尤其对于施工期的混凝土温度场，需要建立叁维传热模型进行分析。本文基于瞬态温度场有限元求解理论与反演算法，提出了一种反演混凝土叁维瞬态温度场主要热学参数的通用方法。只需要若干点温度实测值便可实现多个热学参数如绝热温升、导温、导热系数及热交换系数等?
王宇[6]2015年在《大体积混凝土温度应力有限元仿真分析及温度智能监控研究》文中指出由于大体积混凝土体积庞大,一次性浇注方量大,工程条件复杂,如果施工措施控制不力,极易产生各种混凝土结构裂缝,对混凝土结构的抗渗性、耐久性和承载力十分不利。因此,在施工以前必须根据实际工况对大体积混凝土进行温度应力仿真分析计算,并根据计算结果制定相应的防裂技术措施,以达到提高结构的承载力和耐久性的目的。影响混凝土温度的因素较多,温度应力数值计算模型和计算参数的准确选取也比较困难,计算起来较为复杂。目前,计算参数的选取通常是在试验室通过做试验来得到或依赖于以往经验公式来进行取值。但是,混凝土试验成本高,而且由于试验的局限性,得到的参数又往往和实际工程有一定的差别。为了弥补这些缺陷,可通过现场实测数据的反分析,来获取温度计算模型和参数,此手段己成为部分或全部替代试验室选取模型和参数的有效途径之一。本文以鹤大高速公路二道松花江特大桥工程为依托,在分析大体积混凝土温度场构成因素及影响大体积混凝土水化热温度场的相关参数取值的基础上,应用有限元软件Midas Civil按照结构物的实际尺寸和施工组织设计建立有限元分析模型,来进行温度应力仿真分析。根据仿真分析结果,结合实际工程技术特点,提出了实际施工过程中的温控防裂技术方案。然后根据所采取的温控防裂技术措施,并重新调整有限元分析模型的相关参数,计算分析出采取温控防裂措施之后的典型温度场和温度应力场的分布和变化规律。然后根据计算结果埋设温度传感器,建立混凝土温度智能监测系统,对混凝土的温度和应力进行现场实地监测。最后将数值模拟值与实测值进行对比分析,在理论上对温控防裂技术措施进行评价。同时,为以后类似工程的分析计算做好数据积累。结果表明,对于该工程,温度应力的仿真分析计算结果与实际情况基本相同,根据仿真计算结果提出的温控防裂技术措施行之有效,大体积混凝土施工过程中,未出现温度裂缝,保证了工程质量,确保了施工进度。通过对采集到的监测数据进行反分析,为今后类似工程的混凝土温度计算和控制提供了经验积累。
朱新建[7]2007年在《大体积混凝土施工温度控制研究与计算机仿真分析》文中研究指明随着我国水电事业的蓬勃发展及西部大开发的需要，水利水电工程朝大库容、大装机、大规模的方向发展，水工混凝土浇筑仓面由以前的几百个平方米迈向了1000m~2级甚至2000m~2级的台阶，浇筑块厚度达10多米。加上各地区一般气候炎热气温骤降频繁，温控防裂措施极为艰巨。由于水工建筑物裂缝大都属于温度裂缝，故而，本文的主要内容为：对大体积混凝土施工温度控制的措施进行研究，并利用计算机仿真模拟结果分析，从而对温控措施提供了重要的论证和参考依据。本文基于热传导理论，运用大型有限元软件，对温度控制过程进行了模拟，为工程利用提供必要的理论依据，并将所得结果与实测结果对比分析，有重要的工程应用价值和实际意义。本文的主要内容如下：1．简述了大体积混凝土温度控制研究的现状和温度裂缝产生的原因和影响因素。2．介绍有限元分析的原理及一般的模拟分析过程，为以后类似工程中的温控问题提供参考。3．介绍大体积混凝土温度控制标准和技术措施。4．结合工程实例，针对工程中实际的材料性能、施工方案及温度控制措施等情况，进行了各典型分布点处的温度实测。同时，利用有限元进行温度场与应力场的模拟分析，对模拟结果与实测结果进行对比分析，从而对模拟过程和实际情况进行了相互验证。其研究为同类大体积水工混凝土工程温控防裂提供了有意义的参考。
胡国平[8]2009年在《碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究》文中提出碾压混凝土拱坝是在近二叁十年内得到迅速发展的一种坝型,它结合了混凝土坝在材料上和土石坝在分层施工上的各自优点而形成的具有施工速度快、施工方法简便、建设周期短、工程投资少、大坝运行性能良好。但由于大坝采用大仓面分层碾压,浇筑上升速度快,碾压时形式上已封拱,混凝土的热传导性又极差,在浇筑硬化过程中积聚的大量热量很难在短期内散发,内部非线性温度限制了温降时的自由收缩,将产生温度拉应力,在坝体表面裂缝尖端有应力集中,很可能导致深层裂缝或贯穿裂缝,同时在近基础部位由于基岩的强约束作用,也很可能有基础贯穿裂缝,破坏坝体整体性,而且内外温差引起的裂缝多发生在最关键的拱冠和拱端的高应力区,因此温度应力是碾压混凝土拱坝设计主要应力之一,是防止施工期和运行期裂缝而采取温控防裂措施的主要设计依据,但究竟温度应力有多大,需采取哪些措施来预防和避免这些危害性裂缝,这就要提供可靠的温度应力数据,才能达到正确指导防止裂缝的目的。解决温度应力的主要工程措施是施工过程中的温度控制,为了防止坝体产生危害性的裂缝,降低大坝运行的安全隐患,本文在拱坝设计过程中根据施工过程特点,采用叁维有限元计算分析的方法,对拱坝进行深入细致的温度场及温度应力仿真分析,循序渐进地揭示大坝无缝无温控措施、有缝无温控措施、有缝有温控措施等工况下大坝的温度及温度应力状态,发现合理的分缝能减少混凝土内部的相互约束,释放内部应力,根据此结果提出合理的大坝分缝方案,得出相应的温控标准,制定合理的防裂措施,同时为了避免坝体近基础处应力集中的产生,还计算了大坝有限元等效应力。本研究课题以江西省山口岩碾压混凝土拱坝为依托,仿真分析结果显示降低后的大坝温度应力和等效应力满足设计规范要求,可以为工程的设计提供参考并推荐最佳的施工措施及方案。
潘定才[9]2009年在《堆石混凝土热学性能试验与温度应力研究》文中研究说明在大体积混凝土的工程建设中,由于温度因素造成混凝土裂缝的情况时有发生,所以研究混凝土结构的温度应力问题有重要意义。虽然混凝土裂缝的产生机理很复杂,但是如果能够综合考虑大体积混凝土结构的施工和运行过程,气温、水温、水位变化过程,混凝土水化温升、弹性模量增长、徐变变形、自生体积变形等混凝土材料的热力学特性因素,对混凝土结构的施工期和运行期进行全过程的温度应力模拟,就可以从总体把握大体积混凝土结构开裂的可能性,指导采用合理的防裂措施,最大程度地避免混凝土裂缝的产生。堆石混凝土是在自密实混凝土技术基础上发展出的一种新型大体积混凝土施工技术,其技术核心在于利用自密实混凝土的自密实性能,充分填充堆石体的空隙,从而得到密实、具有足够强度、抗渗和耐久性能的堆石混凝土。根据已有的研究成果,堆石混凝土在粒径不超过1m时,其温度特性可以认为是均匀连续体,可以用各向同性的均匀材料来表示。本文首先通过自密实混凝土绝热温升试验和堆石混凝土绝热温升试验,研究了自密实混凝土与堆石混凝土的绝热温升规律,获得堆石混凝土绝热温升参数。与此同时,通过堆石混凝土现场温度监测试验,获得了工程现场堆石混凝土的实测温度数据,通过反演分析,得到了堆石混凝土的导热系数、比热、绝热温升、表面散热系数等混凝土热学性能参数,并与室内试验的结果对比,获得了堆石混凝土在工程现场的实际水化温升规律。最后对坝基回填堆石混凝土的沙坪二级水电站混凝土闸坝工程进行了施工期、过水期和运行期的精细仿真计算,分析了温度场和应力场结果。计算结果表明,堆石混凝土在大体积混凝土施工中拥有良好的性能,由于其单方水泥用量少,有效地降低了混凝土的水化温升,后期在混凝土结构中不会产生过大的拉应力。此外,堆石混凝土抗拉强度较大,保证了堆石混凝土结构的安全性。
徐之青[10]2003年在《水工混凝土温控防裂的理论与应用研究》文中研究表明本文就水工混凝土裂缝控制问题，从理论上和实践上进行了较深入地研究，解决了实际工程应用中遇到的一些难题，主要工作如下： a．采用了较为先进的仿真技术，编制了可以考虑水管冷却的混凝土结构温度场及徐变应力场叁维仿真计算程序，实现了完整模拟碾压混凝土坝分层施工的实际过程的温度及应力的仿真计算。 b．推导了水管冷却混凝土叁维温度场严密的计算公式，并提出了水管冷却的子结构解法，算例和工程实例都表明，该方法的计算成果是可靠的、实用的。 c．应用严密的水管冷却的计算方法，对淮河入海水道二河水闸工程进行了温控防裂计算，通过预测混凝土的温度和应力，及时指导施工，并取得了很好的防裂效果。 d．应用“非均质层合单元法”实现了洪口碾压混凝土重力坝施工期、运行期全过程多因素的温度场及徐变应力场的仿真计算，进行多方案的比较分析，推荐出优选温控防裂方案，取得了非常满意的成果。 e．重点讨论了温度场反分析的各种方法，提出应用神经网络法进行参数反分析的算法。 f．研究了寒潮、水管冷却、整浇部分墙体等情况下闸墩表面混凝土应力分布状况。据此对水工墩墙结构混凝土裂缝成因作了较深入的研究，提出了避免类似结构产生裂缝的工程措施。 g．针对温控防裂的一项新技术—外掺MgO混凝土筑坝技术的仿真计算特点，提出了应用“有效时间”理论，来考虑自生体积变形与温度历史有关的膨胀模型，使长期以来困绕工程界有关外掺MgO在任意温度历史下产生的膨胀变形的应力补偿计算成为可能。
参考文献：
[1]. 碾压混凝土坝温度场分析与反分析[D]. 李永刚. 西安理工大学. 2005
[2]. 水工混凝土温控和湿控防裂方法研究[D]. 刘有志. 河海大学. 2006
[3]. 跳仓浇筑的水电站厂房坝段温度应力仿真分析[D]. 樊锐. 西安理工大学. 2010
[4]. 碾压混凝土拱坝温度应力与诱导缝开裂分析[D]. 刘海成. 大连理工大学. 2004
[5]. 大体积混凝土温度应力仿真分析与反分析[D]. 张宇鑫. 大连理工大学. 2002
[6]. 大体积混凝土温度应力有限元仿真分析及温度智能监控研究[D]. 王宇. 天津大学. 2015
[7]. 大体积混凝土施工温度控制研究与计算机仿真分析[D]. 朱新建. 武汉理工大学. 2007
[8]. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究[D]. 胡国平. 南昌大学. 2009
[9]. 堆石混凝土热学性能试验与温度应力研究[D]. 潘定才. 清华大学. 2009
[10]. 水工混凝土温控防裂的理论与应用研究[D]. 徐之青. 河海大学. 2003
标签：建筑科学与工程论文; 大体积混凝土论文; 混凝土裂缝论文; 应力集中论文; 应力状态论文; 应力应变曲线论文; 仿真软件论文; 应力论文;