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。     

某斜拉桥承台大体积混凝土水化热分析

通过对某寒冷气温下施工的斜拉桥承台大体积混凝土水化热进行数值模拟和现场监测承台水化热温度,对比分析低温冷却水和长冷却管管长对承台水化热温度发展变化规律的影响。研究结果表明,综合考虑混凝土入模温度、混凝土配合比、外加剂、冷却管的管径和布置形式以及混凝土养护方式等因素,采用低温冷却水和长冷却管管长方案,能有效避免大体积混凝土水化热温度产生裂缝,可为同类大体积混凝土在寒冷气温下施工提供参考。     

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。     

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。     

大跨连续箱梁桥0#块高强混凝土水化热及温控措施分析

针对大跨连续梁桥箱梁0~#块施工过程中的水化热问题,基于有限元模型对冷却管通水循环的降温效果和防裂效果进行了比较分析。基于热交换平衡原理,考虑环境因素和材料特性的影响,采用Midas/FEA软件,在箱梁0~#块无冷却管通水循环模型与实测温度场数据相吻合的条件下,比较了箱梁0~#块无冷却管和冷却管通水循环计算模型的混凝土降温效果、温度应力和最小裂缝系数;通过对计算结果的分析,进一步明确了冷却管通水循环对0~#块混凝土水化热裂缝防控的有效性。结果表明:冷却管通水循环可显著地降低箱梁0~#块混凝土的温度峰值、应力峰值和表面开裂几率,为大跨连续梁桥箱梁0~#块高强混凝土施工质量控制提供了有效措施。     

斜拉桥承台大体积混凝土温度场仿真分析

结合工程实例,运用桥梁专业结构分析软件MIDAS,对广东某斜拉桥承台大体积混凝土的水化热温升效应进行了仿真计算,并与现场实测混凝土温度进行对比,研究承台大体积混凝土浇注时温升变化规律。为桥用大体积混凝土温控设计、制订合理的温控防裂措施提供理论依据。     

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。     

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。     

砂土地基钻孔灌注桩轴心温度场及应变试验研究

通过加蓬Ogooué特大桥砂土地基钻孔灌注桩温度及应变试验,研究了桩基轴心温度场及应变分布与发展规律。结果表明:桩基轴心不同深度的轴向与径向水化热温度包括诱导、快速升温、缓慢升温、迅速降温和缓慢降温5个发展阶段;混凝土初凝至终凝阶段温升速率最大,终凝后8～12h达到温度峰值,进入缓慢降温阶段后桩基轴心温度最终与环境温度接近;水化热对桩基轴向方位温度场影响较小,最大温差1.1℃;建立了温升与温降阶段温度与龄期关系的Boltzmann及指数式模型,计算结果与试验结果吻合较好。桩基轴心同一位置达到应变峰值的时间相对温度峰值具有滞后性,且轴向方位的应变峰值滞后时间随深度增加而增加,轴向最大应变值在相同的水化热温度作用下随深度增加而减少,但轴向残余应变随深度增加而增大。     

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。     

石首长江公路大桥南塔承台超大体积混凝土施工温控研究

湖北石首长江公路大桥为主跨达820 m的超大跨斜拉桥,南塔承台在7、8月份施工。因此该桥主墩承台的超大体积混凝土温度控制难度极大,有必要采取针对性的温度控制措施以保证混凝土施工质量。根据承台的结构特点,从合理分层浇筑、优化混凝土配合比、严格控制入模温度、布置冷却管等方面对大体积混凝土进行了有效温控。采用缓凝型高性能减水剂,使得混凝土在3～4 d达到峰值温度,有效降低了峰值温度。对承台大体积混凝土温度场进行了实测和仿真分析,结果表明:混凝土入模温度为25.0～27.6℃;承台各层的实测峰值温度为56.1～63.8℃,计算值为57.1～64.2℃,且出现的时间基本吻合;最大实测内外温差为25.9℃,计算值为26.3℃。承台各层混凝土的抗裂安全系数均大于1.44,表明结构受力均处于安全状态。     

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。     

保温措施下大体积混凝土冷却管温控温度场和应力场分析

以一个悬索桥承台大体积混凝土构件为例,采用MIADS/Civil有限元软件对无保温措施情况下施工方案进行计算,对比实测温度数据和理论计算温度数据,结果显示两者基本吻合,数值模型的可靠性良好;优化承台表面保温措施和内部冷却管通水,对比分析优化前后承台的计算温度场和应力场,结果表明,施加保温措施、改变冷却管通水参数可控制承台的里表温差,降低承台表面出现温度裂缝的风险。     

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。     

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。     

超高墩承台水化热温度测试及数值分析

结合赫章特大桥195m超高墩承台的施工,本文运用三维有限元软件M IDAS/C ivil2006对承台按照一次浇注施工的方法进行水化热温度场数值分析,以及现场测试了承台水化热温度场,并对影响大体积混凝土水化热的参数进行了分析。通过理论计算和现场实测对比分析,得出可以较好地预测承台水化热的实际发展规律。本文研究分析结果对承台温度裂缝的防治提供了一定的技术依据。     

钢筋在大体积混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法

为使考虑钢筋作用的有限元计算能更合理高效地指导大体积混凝土承台的温控过程,对钢筋在混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法进行研究。以一悬索桥索塔承台为例,建立承台素混凝土有限元模型和分离式有限元模型进行计算对比分析,结果表明可根据考虑钢筋作用的分离式模型的计算结果更准确地指导承台水化热温控过程;建立钢筋整体等效和局部等效两种承台整体式有限元模型,将整体式模型计算结果与分离式模型计算结果进行对比分析,结果表明大体积混凝土承台水化热有限元分析中,采用钢筋整体等效的简化方法,其计算结果可安全预测和指导承台水化热温控过程。     

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。     

连续刚构桥承台水化热现场监测与温度控制

针对承台大体积混凝土结构的水化热问题,阐述了施工过程中温度监控的必要性,介绍了温控过程中所采用的方法和措施.以康家河大桥承台水化热监控为例,对监控过程中所得到的数据作了简要说明.