低温升低收缩磷渣大体积混凝土温度应力监测数值仿真分析

以重庆某大桥主墩承台为对象,采用C40低温升低收缩磷渣大体积混凝土,利用有限元软件对其温度应力监测数值进行了仿真研究。结果表明:利用有限元软件,仿真计算低温升低收缩磷渣大体积混凝土水化热,可对混凝土水化热实际情况进行较好的模拟及预测。利用有限元软件,对大桥4#承台水化热进行仿真分析,通过对冷却管采取降温措施,发现在承台内部,最高温为71.25℃,最大的内外温差为18.15℃,水化热得到控制,说明采用冷却管降温可行。通过检测拆模后大桥承台的外观,发现无温度裂缝产生,说明采取合理措施控制大体积混凝土水化热温升,能有效控制温度裂缝的产生。     

某特大桥大体积混凝土承台施工温控技术

随着桥梁施工建造技术的不断发展,建造特大型桥梁所涉及的大体积混凝土承台施工也越来越多,如不采取措施控制水化热,混凝土内部温度将急剧升高,势必会产生温度裂缝,严重影响工程质量,因此,需要通过采取分层浇筑、优化配合比设计、模拟承台混凝土水化热计算、控制混凝土入模温度和冷却水循环等针对性措施对混凝土内部温度进行有效控制,使混凝土内部温度的变化在允许范围内就显得尤为重要。针对某特大桥(斜拉桥)主塔大体积混凝土承台施工的实际情况,从混凝土施工温度控制方面进行了分析和介绍,以为同类型大体积承台混凝土施工提供可资借鉴的参考。     

承台大体积混凝土温度及应力有限元分析

公路建设中,尤其是桥梁承台等大体积混凝土的施工过程中,一般采用冷却水降温方式处理由水化热造成的病害,以更好地控制混凝土因水化热引起的开裂。采用有限元模型对混凝土内部降温过程进行模拟,并分析不同冷却水温度下降温方案的优劣,分析结果可为同类工程设计和施工提供参考。     

连续刚构桥承台水化热有限元分析与控制

针对大跨连续刚构桥承台大体积混凝土结构施工过程中的水化热问题,利用有限元分析软件进行了模拟分析,并对承台施工过程中的水化热温度进行了细致的监测。经过分析,得出有限元的模拟计算结果与现场监测的温度变化趋势一致,与承台内部的最高温度相差约9%。计算模型中对流边界条件的选取、承台浇筑的分层方法、冷却管水流的模拟等与实际情况的差异是影响模拟精度的主要因素。通过不同测点布置形式可以得到混凝土内部的温度梯度分布,远离承台中心位置温度梯度较大,应采取良好的保温保湿措施防止温差下混凝土的开裂。施工过程采用计算、监测以及现场养护等综合技术措施,较好地避免了大体积承台混凝土施工期间温度裂缝的出现,确保了承台的施工质量。     

冬季大体积承台温度控制与仿真分析

由于冬季大体积承台施工过程中,混凝土水化热反应,承台内外温差较大,冷却管入水温度难以控制,很容易产生较大的应力从而导致裂缝的产生。该文通过现场高频率温度监控和高密度的测点布置,使用有限元软件精细化仿真模拟承台大体积混凝土施工的湿度变化过程,计算结果与实测温度变化趋势一致,得出入水温度每降低5℃,峰值温度降低的百分比为最大1.60%,而冷却水管附近最大拉应力提升的百分比为4.98%,入水温度对冷却管附近混凝土拉应力的敏感度大于温度峰值;再结合自循环水箱,棉被保温等合理的温控措施;最后达到设定的控制目标,验证温控方案合理。建议冬季施工的大体积承台,冷却管入水温度应不低于5℃,以10～25℃为宜,承台四周拆模时间应控制为4～5 d,拆模后立即对其进行保温养护,确保承台施工质量。     

悬索桥主塔承台大体积混凝土水化热分析

大体积混凝土施工的关键在于控制水化热释放的温度而引起的温度裂缝,通过有限元软件模拟重庆某长江大桥P5主塔承台浇筑过程中不同进水温度下承台的最大温升及降温速率,从而确定出最佳进水温度,以解决因冷却管进水温度变化造成水化热温度控制难的问题。在此恒温进水工况下,得出中间布设冷却管层相比中上无冷却管层最大温升值低8～9℃,有冷却管层相比无冷管层最大温升时间延后了10～12 h。从计算结果与实测数据对比看来,受到外界因素影响越小的位置测点模拟结果更准确。     

西江特大桥承台大体积混凝土配合比设计及施工措施研究

在分析大体积混凝土温度裂缝产生机理的基础上,以西江特大桥主墩承台为背景,通过采用低水化热胶凝材料体系、高效缓凝型减水剂及级配良好的碎石优化混凝土配合比,采用降低混凝土入模温度、埋设冷却水管及蓄水保温养护等温控措施,进行承台大体积混凝土施工,并对浇注后承台混凝土温度进行监控,有效避免了有害温度裂缝的产生。     

哇加滩黄河特大桥承台大体积混凝土施工温度控制

青海省哇加滩黄河特大桥主桥为(104+116+560+116+104)m钢-混叠合梁斜拉桥,承台长42m、宽25.5m、高6m,为大体积混凝土结构;桥址区气温垂直分布,日夜温差较大。为避免该桥承台表面出现大面积的温度裂缝,对承台大体积混凝土施工进行温度控制。针对桥址气候特点、承台的特殊位置等因素,从原材料、混凝土配合比等方面控制混凝土入模温度和水化热总量;采用有限元软件建立承台1/4模型,根据计算结果合理布置冷却水管、制定保温方案等;通过在混凝土内布设温度传感器,对施工过程进行温度监控,并根据温度数据及时调整保温和水化热排出措施、调整混凝土内外温差。采取以上措施,承台施工完成时,未发现大面积的温度裂缝,且混凝土的温度峰值和内外温差均在规范允许值之内。     

承台大体积混凝土水化热及温度控制措施研究

为研究大体积混凝土水化热温度场的分布规律,了解冷却水管的具体降温效果以及相关参数对降温效果的影响,以某大跨桥梁大体积混凝土承台为工程背景,采用有限元方法建立承台实体模型,模拟混凝土水化热温度场,分析冷却水管的质量流率和初始温度等参数对混凝土水化热温度场的影响。结果表明:混凝土浇筑后的水化热温度场总体呈现出先升后降的趋势,一般浇筑后2~3d达到温度峰值;布置冷却水管后,混凝土水化热的温度峰值降低了7%~31%,混凝土内总热量减少了约50%;改变冷却水管的质量流率对水化热温度场升温阶段的影响很小,对降温阶段的影响比升温阶段有所增大;降低冷却水初始温度可以加快水化热冷却速率,实际工程中,不必将冷却水温降得过低,保持在环境温度左右即可达到良好的冷却效果。     

大体积混凝土承台冷却水效果参数分析

为研究冷却水对大体积混凝土温度场的影响和发展变化,文章以金安金沙江大桥大体积混凝承台浇筑工程为例,对其施工和养护期间水化热温度进行连续监测。根据实测水化热温度进行冷却水流速和流量控制,提出采用变速控制水冷管流速的方法。利用瞬态温度场三维有限元理论方法,应用有限元计算软件建立模型,进行水冷管参数对比分析。分析结果表明:冷却水对混凝土降温有显著效果,在水泥用量不变的情况下,合理调整水冷管流速等因素能有效控制水化热温升变化,防止有害裂缝的产生。     

某承台大体积混凝土的温控方案设计与实施

大体积混凝土的浇筑必须采取措施以避免因水化热引起的内表温差过大而导致裂缝。该文介绍了浇筑某承台大体积混凝土所采取的温控方案,包括混凝土原材料选用原则、冷却水管的设计和测温系统的设计等,并介绍了其实施效果。由于该温控方案较为合理,现场施工组织细致,因而避免了有害的温度裂缝的产生,保证了承台大体积混凝土的工程质量。     

承台大体积混凝土水化热分析与施工控制

结合援孟加拉国中孟友谊六桥主桥承台设计与施工,利用Midas/Civil有限元计算分析软件对承台大体积混凝土水化热进行仿真分析,掌握水化热变化规律及其应力影响,据此指导现场施工控制。结果表明:仿真分析很好地反映了水化热变化规律及其应力影响,混凝土质量优良,没有出现温度裂缝,可供类似大体积混凝土设计与施工借鉴。     

桥梁大体积混凝土承台施工中的温度控制

现场测试了刚构桥两个不同厚度的承台施工过程中水化热引起的温度变化,并计算了冷却水对降低混凝土水化热引起的最高温度的贡献。理论计算与实测结果对比表明,对于厚度较大的承台,冷却水对降低混凝土最高温度的作用更加明显。     

桥梁承台大体积混凝土水化热分析及温控措施

结合苏村坝大渡河大桥承台的施工,利用Midas有限元计算分析软件对承台大体积混凝土结构的水化热进行分析,掌握水化热变化规律,提出控制大体积混凝土温差的措施,确保混凝土的施工质量。     

斜拉桥承台大体积混凝土水化热三维有限元分析研究

大体积混凝土在现代的土木工程施工中已非常普遍,但常常出现裂缝和变形,严重影响了结构的整体性和耐久性。本文通过利用结构有限元分析程序MIDAS/Civil对一座待建桥梁承台进行水化热分析研究,总结了承台混凝土在水化热影响下温度的分布规律以及温度随时间的变化规律,同时提出了防止混凝土开裂的一些应对措施。     

大体积承台混凝土水化热温度场分析

现阶段大体积混凝土、高强混凝土以及耐久性混凝土在实际工程中得到了广泛的应用,由水化热引起的温度裂缝问题也越来越被设计人员所关注。水化热引起的温度裂缝经常发生在结构施工初期,宽度较大且具有贯通性,对结构的耐久性和透水性产生不利影响。因此在整个设计、施工以及监理阶段需要对水化热引起的温度应力进行详细验算。依托某特大桥承台大体积混凝土的施工,利用有限元软件模拟水化热过程,对温度、应力提出控制措施,指导实际施工。在施工时采取合理的控制措施,并进行温度数据的采集以验证措施的有效性。     

特大承台大体积混凝土水化热分析及温控设计

在特大承台大体积混凝土施工时,水化热的控制是施工的重点和难点,对工程质量有比较大的影响。文章以实际工程为例,对特大承台大体积混凝土水化热情况进行了分析,然后针对性地提出了温度控制措施,有效降低了承台内外部的温度差异,避免混凝土结构出现裂缝。     

大体积承台混凝土施工温度场及温控技术研究

桥梁的承台混凝土体积大,施工措施不当易产生温度裂缝,从而影响桥梁结构的耐久性,因此有必要对大体积混凝土施工温度场及温控技术进行研究。该文以南沙港铁路西江特大桥承台施工为背景,对自然冷却时温度场的变化规律进行数值分析,并对冷却水管的布置方式进行对比分析,进而开展承台智能温控系统设计和现场施工实践。结果表明:夏季自然冷却状态下,承台内部大部分区域温度场趋于一致,在靠近外侧面附近温度略有下降,在靠近顶部附近温度梯度较大;冷却管长度对散热影响较小,分区布置管道(冷却水从独立直管进入,从蛇形管流出)降温效率高,所设计并采用的智能温控系统具有较好的温控效果。     

大体积混凝土温度控制参数敏感性仿真分析

以康家河大桥为工程背景,采用Midas建立了该桥承台的水化热模型,探讨了影响水化热的主要参数。研究了入模温度、环境温度、冷却水的温度、冷却水的流量和边界条件的放热系数对大体积混凝土的里表温度、最高温度,以及出现时间的影响规律。     

考虑接触热阻及热-流耦合的混凝土水化热分析

提出一种考虑大体积混凝土与基岩的接触热阻及冷却管与混凝土之间流动传热的水化热分析方法。采用面-面接触单元模拟混凝土与基岩之间的热接触效应,采用热-流耦合单元模拟冷却管与混凝土之间的流动传热过程。以某大跨度上承式钢管混凝土拱桥为背景,对天然冷却和水管冷却两种条件下拱座的水化热温度场进行了仿真分析。结果表明:热接触效应对大体积混凝土芯部温度影响很小,而对基岩与混凝土交界面附近的温度分布影响较大,在大体积混凝土水化热分析中,宜考虑基岩接触热阻的影响。