大体积混凝土温度应力场分析与温控措施研究

发布时间：2020-06-18 02:01

【摘要】：大体积混凝土在水利、交通、建筑等领域得到广泛的应用,对大体积混凝土的温度场、温度应力以及温控措施进行研究,可以为工程实际提供必要的借鉴。本文以重庆万州驸马长江大桥为工程背景,选取其北岸重力式锚锭大体积混凝土为研究对象,结合ANSYS有限元软件,研究大体积混凝土的温度场和温度应力场,并对温控措施进行分析。主要的研究内容及成果如下:(1)对大体积混凝土的基本概念进行阐述,并归纳总结了国内外对大体积混凝土的研究现状。阐述温度裂缝的概念并分析其成因。系统性总结了大体积混凝土的温度场以及温度应力场的基本理论。(2)从设计、原材料、施工以及加强监控等方面,提出了温控防裂措施;并对大体积混凝土加冰、预埋冷却水管以及优化配合比三种温控措施的经济性进行分析对比,结果表明:三种温控措施中加冰的经济性相对最差;通过预埋冷却水管来降低大体积混凝土内部温度的措施比加冰更为经济,但会延长工期;通过优化大体积混凝土配合比来达到温控目标的手段,不但温控效果明显,而且还能一定程度上节约工程成本。(3)归纳总结了重庆驸马长江大桥重力式锚锭大体积混凝土施工中所采用的一些具体温控措施,包括混凝土配合比优化、分层分块浇筑、预埋冷却水管以及保温养护控制等,并将其与类似工程的情况进行对比,可为今后的实际工程提供参照。采用差分法计算出支墩基础沿厚度的温升曲线,并与工程实测数据对比分析。(4)以重庆驸马长江大桥北岸重力式锚锭大体积混凝土为研究对象,采用ANSYS有限元软件对大体积混凝土浇筑过程进行仿真模拟,并将结果与实测数值、理论计算值进行对比分析,模拟结果表明利用ANSYS有限元软件分析大体积混凝土温度应力场是可行的。使用ANSYS有限元软件模拟不同工况下(不同入模温度、不同配合比、不同保温材料)的大体积混凝土浇筑情况,对其结果进行对比分析,提出相应的温控措施。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU755
【图文】：

微元体

2.1 热传导理论2.1.1 热传导方程如图2.1所示，从各向同性的、均匀的固体中[35]取出一个无限小的六面体dxdydz，由左界面单位时间内流入的热量为qxdydz，从右界面流出来的热量为qx+dxdydz，因此流入这个六面体的净热量是④qx-qx+dx⑤dydz。图 2.1 微元体Fig. 2.1 Microbody在固体热传导方程中，热通量记为 q，它与温度梯度 T x的大小成正比，并且方向相反。

温度计算,内点

Tt=a⑩Tx2+Ty2+Tz2 + T0-Tw t+θ0Ψt温度场的计算方法度场的有限差分法的差分解法和图解法无限大平板温度场的求解时，假定该平板的厚度是 L，度的（n-1）层，那么，每一层的厚度就都为h=L n-1得不同时间每一层面上的温度值大小[35]。计算传导方程即为Tτ=a2Tx2+θτ块体分为（n-1）层等厚的薄层，每一层的厚度记为 h，如i点在时间时的温度，对相邻的三点i-1、i、i+1进行

【参考文献】