基于COMSOL有限元模拟大体积混凝土温度裂缝研究

为控制基础大体积混凝土施工因水化热过大产生的温度裂缝,在对筏板基础大体积混凝土施工温度监测的基础上,采用有限元软件comsol对筏板基础进行温度场仿真模拟分析,研究筏板基础温度变化曲线及温度场随时间变化规律。模拟结果表明:采用有限元软件comsol对筏板基础进行温度模拟,模拟结果与实测数据基本吻合,说明可以用数值模拟方法,预测大体积混凝土在不同浇注温度及导热系数影响因素下温度变化趋势。     

坞口大体积混凝土浇筑过程温度场影响因素

大体积混凝土浇筑过程中,由于水化热的产生使得混凝土结构产生内外温差。如果温差过大,混凝土结构表面会产生温度裂缝,对结构的安全稳定非常不利。利用大型通用结构分析软件ANSYS分析比较了影响船坞坞口大体积混凝土结构浇筑过程温度场的部分因素,可供类似大体积混凝土在施工浇筑过程中参考。     

大体积混凝土浇筑水化热分析

为了探求影响大体积混凝土温度场的因素,通过讨论考虑管冷和混凝土分批浇筑时混凝土的内部温度场的计算方法,对泰安长江大桥主塔承台浇筑全过程进行了温度场三维分析。结果表明:混凝土浇筑温度、水管冷却、外界气温、水温等因素的变化对温度场都有重要的影响。应采取措施有效控制混凝土内部最高温度,降低混凝土内外温差,防止混凝土温度急剧变化。     

悬索桥重力式锚碇大体积混凝土温度分析与控制

从控制锚碇混凝土浇筑过程温度裂缝的产生出发,分析了入模温度和管冷情况对悬索桥重力锚浇筑过程温度的影响,结合香丽高速金沙江大桥重力式锚碇混凝土温度控制,采用Midas软件建立重力锚浇筑过程温度场分析模型,同时对重力锚混凝土浇筑过程温度进行实测,通过对计算结果和实测结果的分析,结果表明:理论计算与实际监测结果较吻合良好,温度—时间曲线规律基本相同;加入管冷,能使混凝土浇筑过程温峰值降低11%左右,同时使到达温峰的时间提前30%左右。     

大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析

以重庆市嘉陵江航运开发草街航电枢纽船闸工程为背景,在有限元程序ANSYS平台上,利用参数化设计语言(APDL)编制命令来对闸室结构的混凝土分层浇筑过程的温度场进行仿真分析,得到了闸室内各断面处的温度变化曲线及闸墙的温度场随时间的变化规律;提出了一些控制大体积混凝土温度的施工措施,并且在该工程中取得了较好的效果。结果表明所建立的有限元分析模型可以较真实地模拟大体积混凝土的浇筑温度场。     

高温地区大体积混凝土固化过程中温度场的模拟分析及试验验证

大体积混凝土温度场的数值模拟对制定施工策略至关重要,而目前针对高温地区大体积混凝土温度场的模拟方法研究较少。文章以高温地区施工的大体积混凝土方块为研究对象,采用数值模拟与原型监测相结合的方法,开展了高温地区大体积混凝土固化过程中的温度场模拟方法研究,提出了相应的数值模拟方法及关键参数的选取建议。研究表明:高温地区大体积混凝土温度场模拟时,水化热应以不同时间点水化热量的差值作为水化热生成率进行施加;降低混凝土表面的放热系数,模拟得到的混凝土最高水化热温度略有增加,但幅度不大;水泥最终水化热量取值增加,可明显提高模拟结果中混凝土的温度值,进行高温地区大体积混凝土温度场模拟时,应扩大最终水化热量取值,方可使温度模拟结果与原型观测结果统一。     

大体积混凝土的施工和质量控制

在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现裂缝是其施工技术的关键问题,本文主要根据厂溪特大桥承台大体积砼的施工情况,对大体积混凝土施工质量等进行了分析和总结。     

基于码头大体积混凝土冷却水管的控裂效果研究

码头所处周围环境条件复杂,多属大体积混凝土结构,裂缝控制显得尤为重要。混凝土产生裂缝的主要因素之一是混凝土的水化热影响,使内外温差过大,较易产生温度裂缝,在大体积混凝土中有规律的布置冷却水管是解决该问题的有效方法。本文以深圳太子湾码头建设为背景,通过有限元建立温度场模型。针对码头体积大,一次浇筑混凝土量大、砼水化热大的特点,以内部最高温度及最大主控应力为主控参数,采用双层双向布置冷却水管,优化选取相关参数。结果表明采用本方法可有效控制混凝土产生的温差裂缝,该施工工艺将对大体积混凝土的施工产生现实的指导意义。     

船闸施工期混凝土开裂风险分析*

针对船闸闸首廊道、闸室墙等结构部位大体积、异形结构易开裂的问题,依托九圩港二线船闸工程,对混凝土早龄期热、力学和变形性能进行了系统测试。在此基础上,模拟评估了温度场、应力场和开裂风险,并与实际监测结果进行对比。结果表明,廊道外侧长墙、闸室边墙混凝土开裂风险主要来自于表面与环境的温差、内外温差产生的温度梯度,以及降温过程中底板老混凝土对边墙混凝土的约束。闸室墙早期表面开裂风险超过1.0,内部开裂风险在23.5 d后达到并超过0.7;廊道左侧长墙早期表面开裂风险达到0.79,内部开裂风险在17 d以后达到并超过0.7。温度、开裂时间实测结果与计算结果基本吻合。     

重力式码头胸墙大体积混凝土浇注温度控制与信息化施工技术

为解决重力式码头胸墙施工中温度裂缝的控制采用通用有限元软件ABAQUS对胸墙大体积混凝土施工及养护过程进行数值模拟.计算得到混凝土内部温度场变化情况,并与实测结果进行比较.根据数值模拟的结果选择合理的保温措施以避免裂缝产生.该技术对于优化施工工艺,提高施工管理水平都有积极意义.     

大体积混凝土温度及应力场仿真分析

基于混凝土绝热温升数据,对平海湾风电基础承台大体积混凝土在施工过程中的温度应力场进行全程仿真计算。通过对比分析有、无冷却水管条件下承台混凝土结构的温度应力场,说明布置冷却水管效果显著,能有效降低承台混凝土内部最高温度及内、外表温差,以仿真分析结果指导基础承台混凝土的设计与施工,能有效防止混凝土开裂,提高施工质量。     

粉煤灰在大体积混凝土中作用机理研究

针对粉煤灰混凝土在标准养护条件和变温养护条件下强度发展进行研究。发现标准养护条件下粉煤灰混凝土早期强度发展缓慢,而变温养护条件强度迅速增长;对比研究粉煤灰对水化热和绝热温升影响,发现粉煤灰可显著降低水化热和绝热温升;在绝热温升试验中发现粉煤灰水化放热峰,而水化热试验中未见粉煤灰放热峰。     

基于Midas/Civil的大体积混凝土温度应力计算及其防裂技术措施

广东南澳大桥工程(三标段)东引桥浅水区E34～E39承台为大体积混凝土结构(7.1 m×6.4 m×2.5 m)。基于Midas/Civil2010有限元分析软件对该承台建立大体积混凝土水化热数字分析模型。对无冷却水管和有冷却水管的混凝土内部分别进行温度应力计算,并将计算结果指导于现场施工。应用实例证明,这些技术措施可有效避免混凝土贯穿裂缝的产生,保证大体积混凝土的施工质量。     

热带沙漠沿海气候区大体积混凝土配制及性能

依托多哈港实际工程,按照热带沙漠沿海气候区室内环境作用参数,针对C30、C40以及C50共3个强度等级混凝土的典型配比,利用温湿度交变箱模拟热带沙漠气候特点,研究温度和湿度对新拌混凝土坍落度、凝结时间以及重塑时间的影响,确立环境作用因素对新拌混凝土施工性能的影响规律,建立环境作用因素与新拌混凝土施工性能之间的函数关系,通过开展混凝土温度-应力试验来评价大体积混凝土在温度场和强约束边界条件共同作用下的混凝土的抗裂性,为热带沙漠沿海气候区大体积混凝土施工质量控制提供参考依据。     

碾压混凝土拱坝温控仿真分析

温度的变化及其产生的影响在碾压混凝土拱坝中是不容忽视的,本文利用三维有限元法,对某碾压混凝土拱坝进行了全过程仿真分析。在分析中考虑了混凝土绝热温升随龄期的变化、通水冷却、分层浇筑和夏季停工渡汛等因素,得出了温度场分布及其随时间变化规律,为该坝的设计与施工中的温控防裂提供参考。     

船闸大体积混凝土水化热温度监控及有限元仿真分析

为研究大体积混凝土水化热的温度变化规律及其对温度裂缝产生的影响,对在建船闸进行有限元仿真分析并对埋设温度计进行监控.通过对比分析有限元计算结果和实测温度结果,得到两者存在差异的可能原因.通过对放热函数及强度调整函数的参数设置调整,使计算结果更接近工程实际情况.在有限元分析结果的基础上,通过裂缝指数来评价船闸主体结构温度裂缝产生的可能性,在对放热函数及强度调整函数进行调整后,计算结果表明结构出现温度裂缝的可能性在5%以下,与主体结构外观情况相符.对比分析不同规范对温度应力计算规定的异同,以期为相关计算选择适用规范及互通有无提供参考依据.     

30000方LNG船液货舱传热分析

针对国内第一艘在建中小型TYPE C型LNG船,提出了其货舱温度场的分析模型。基于工程传热学的原理,应用VBA计算程序,计算得到了各关键点的温度分布与热流密度,并与液货罐供应商TGE集团的报告对比。结果表明：若参数值相同,则计算值与报告值完全吻合。这说明,计算模型正确。这能够为TYPE C型液货舱的传热分析尤其是控制LNG蒸发率提供有力的指导。     

基于MIDAS的大体积混凝土冷却水管布置方案研究

为有效发挥大体积混凝土结构中冷却水管的控温作用,利用有限元软件MIDAS/CIVIL,对埋设冷却水管的大体积混凝土的温度场进行计算,分析水管布置形式,水管直径、管距、长度,冷却水流量等因素对温度场的影响,并综合考虑冷却效率和施工成本,提出较为合理的冷却水管布置方案。     

大体积混凝土智能温控系统的研发及应用

大体积混凝土施工过程中的温度监控对于裂缝控制非常重要。为了更加高效便捷地对混凝土内部温度进行监控,研发了大体积混凝土智能温控系统。该系统通过服务器对大体积混凝土结构各点温度实时自动读取、分析,并根据预设的温控指标及时发出现场应采取的温控技术措施提示信息。同时还可以根据混凝土内部温度变化情况,对冷却水电磁阀门控制器发出指令,实现冷却水的自动改变流向及启动与停止。实践结果表明,应用本系统能大大提高混凝土温控效率,裂缝控制效果良好。