基于多种有限元软件的混凝土水化温度应力分析

分别利用MIDAS、ABAQUS以及ANSYS三种有限元软件,对某一空心混凝土桥墩早期水化热温度场与应力场进行了模拟分析。通过对比验证了结果的正确性。应力计算结果揭示了早期混凝土表面开裂的原因,以及混凝土水化温度应力发展的一般规律,即温度残余应力现象。     

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。     

温度应力对坞式船闸底板开裂影响分析

在施工期或施工完建期坞式船闸底板容易开裂且裂缝分布具有一定的规律。针对这一现象采用有限元仿真模拟方法进行分析,认为混凝土水化热温升导致的温度应力是引起底板开裂的重要原因,并指出要注意混凝土温度应力的控制。株洲航电枢纽船闸的工程实践表明分析及建议是合理的。     

金塘大桥墩座湿接头裂纹施工控制

墩座湿接头由于受内部约束、温度应力等影响,容易出现裂纹。本文分别从支撑短柱及水化热对墩座裂纹产生的影响,不同配合比的混凝土收缩性研究等方面进行了深入分析墩座湿接头裂纹成因。提出只要最大限度的降低混凝土水化热,提高混凝土的抗裂性能,减少墩座混凝土内部应力约束,改善混凝土的养护条件,将可以最大限度的降低裂纹产生的机率。     

厂房大体积混凝土温度应力分析

由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力,是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。结合某工程无损检测厂房,对大体积混凝土温度进行预测与实测,从而计算温度应力,得出要保证该工程混凝土不产生裂缝,需保证混凝土内外温差小于12℃的结论。     

基于混凝土水化热的灌注桩成桩质量评价方法及应用

针对如何基于灌注桩水化热温度场准确评价桩身质量的问题,利用与桩身横截面中心径向距离大于0.5倍桩半径范围内,混凝土水化热温度随径向距离的变化近似线性的特征,建立根据钢筋笼上对称两测点的水化热温度计算钢筋笼偏位的方法。结合缺陷灌注桩的水化热仿真分析,系统分析缺陷几何特征和热工参数变化对灌注桩水化热温度场的影响规律,提出根据沿钢筋笼主筋布置水化热温度测点获得的温度-深度曲线特征,判断缺陷存在并分析缺陷空间分布位置的方法。结合现场试验及与低应变、跨孔超声波检测结果的对比,验证了该方法的可行性。     

混凝土箱梁蒸养温度场及温度应力有限元分析

文章对哈尔滨至大连客运专线德惠制梁场001号箱梁在蒸汽养护过程中温度实测的基础上,利用MI—DAS＼CIVIL软件建立了箱梁的有限元模型,模拟混凝土水化热规律和边界条件,分析结构的温度场,并和实测值进行对比分析。总结出箱梁温度场及温度应力在蒸汽养护过程中随时问变化的一般规律,并对箱梁温度裂缝控制提出预防措施和解决方法。     

混凝土坝体施工期水化热温度场分析

为研究混凝土坝在浇筑施工过程中产生的水化热所导致的坝体温度场变化,以坝体施工浇筑首层混凝土为研究对象,通过理论公式计算其混凝土生热速率,使用有限元软件ansys对其进行热分析,得到坝体的温度分布云图以及温度梯度云图表明混凝土坝体施工过程中产生水化热有对坝体温度场有较大的影响,对此提出了相应的处理措施。     

模拟混凝土跳仓浇筑的高拱坝温度应力仿真分析

解决了大坝施工过程仿真分析中由混凝土跳仓引起的新老数据传递、带宽恶化等问题；对差分步长过大引起的水化热损失进行了补偿，在提高了求解精度的同时，使求解速度得以成倍提高；编制了能模拟跑仓浇筑的高拱坝温度及应力三维有限元仿真分析通用软件，以实际工程为依托，对采用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，成果可以供设计单位参考。     

胸墙裂缝开展机制及控制措施

针对阿比让港口扩建项目胸墙浇筑后产生裂缝的问题,进行了统计分析和深入研究,发现裂缝具有一再从中部开裂的特征。通过对胸墙内部温度监测以及收缩应力进行分析,寻找减少该类裂缝的途径,发现降低水化热温差和收缩温差可以减少裂缝。现场采用一系列试验,最终得到了较为理想的裂缝控制措施,即换用低水化热的矿渣水泥并加强养护。通过这些有针对性的举措,最终有效地控制了裂缝的产生。指出了胸墙温度收缩裂缝的开展规律,并给出了相应的控制裂缝措施。     

基于舰船发动机转子热应力的快速启动优化

热应力是制约舰船发动机转子快速启动的重要因素。为研究快速启动过程对发动机转子热应力的影响规律,文章针对舰船发动机转子的最大热应力采用了遗传算法对发动机快速启动过程进行优化。以发动机转子快速启动过程中的热应力为目标函数,将快速启动过程非单调性参数化,基于遗传算法和结构力学分析,搜索最优解。研究表明,优化后的快速启动过程可使发动机转子的最大热应力值降低11%,该优化方法对快速启动过程中发动机转子的热应力控制具有指导作用。     

泥岩基础上船闸底板的温度应力特征分析

采用有限元方法,模拟外界气温、地质及施工过程等,对闸首底板混凝土施工期的温度场及温度应力场进行实时仿真计算,分析泥岩基础上混凝土底板的温度应力特征,指出要注意混凝土结构膨胀阶段和收缩阶段温度应力的控制,并提出控制措施,为类似工程的设计与施工提供依据和参考.     

化学品船不锈钢舱热应力分析

以不锈钢舱化学品船的货舱区域平行舯体为模型来计算温差应力,并用于整个货舱区域。计算得出的温度载荷反映了航行和停？白状态下的满载和部分装载状态;将温差应力与静水弯曲应力、波浪弯曲应力以及液货和海水产生的静应力和动应力进行合成,最终结果对照许用应力,对全船和局部弯曲强度进行校核;同时研究了由于温差应力的存在对桁材轴向弯曲和剪应力、失稳强度、焊接（型式和尺寸）、开VI（形状,位置,局部加强等）的影响。     

薄膜型LNG船交变温度载荷下疲劳分析

海上环境引起的船体外板温度昼夜交替变化及装卸载会造成薄膜型LNG船温度应力交替变化。采用综合温度折算法确定船体外板典型昼夜温度,并针对薄膜型LNG船温度场分析建立三舱段有限元模型及底边舱折角区域精细模型,采用子模型法计算出各典型温度下的结构温度应力。研究结果表明底边舱折角处温度应力与船体外板水线面上下的温度差异呈良好的线性关系,船体外板温度的日周期性变化及装卸载引起的温度交变应力对船体结构疲劳强度影响不大。     

浅析如何降低机舱排烟管路热应力

考虑船舶机舱排烟管路上,部分设备对管路的热应力限制比较高,为降低管路设备的热应力,结合案例讨论通过优化排烟管路布置、优化膨胀节设计的方法,降低作用在设备上的管路热应力,达到保护设备的目的。     

温度载荷对化学品船货舱结构应力的影响分析

针对某化学品船货舱结构,考察该货舱段的温度场分布,建立温度场及热应力计算模型。运用通用有限元计算软件PATRAN/NASTRAN对该货舱段模型进行稳态温度场和热应力分析。通过考察不同温度下结构应力的变化情况,得出温度载荷对货舱段结构应力及变形影响的相关规律,为该类船舶设计提供参考。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

二冲程船用低速机热流固耦合分析

本文以低速二冲程船用发动机为研究对象,通过建立发动机整机热流固耦合模型,结合燃烧侧和冷却侧边界条件,采用流体与有限元相结合的方法得出耦合场的温度分布,并考虑该工况下的螺栓预紧力和缸内爆压等机械载荷,进行热机耦合应力分析,讨论热负荷和机械载荷对整机应力分布的影响,并在所得应力场的基础上,对核心受热零部件缸盖进行了高低周疲劳分析。     

大体积混凝土温度应力监测与裂缝控制研究

混凝土升温过程中,内部温度高于表面温度,表面产生温差拉应力,可能出现表面裂缝,反之,降温过程内部出现裂缝。通过对大体积混凝土的温度和应变监测,调控养护蒸汽温度,有效控制大体积混凝土内外温差,减小温度应力,从而达到减少裂缝的目的。