基于指数函数损伤模型的大体积混凝土热损伤研究
发布时间：2021-05-06 14:21
大体积混凝土结构常见于水利水电工程中,与一般结构体相比,其具有浇筑体积较大、水泥用量多、散热不易等特点,因而对热荷载更为敏感。大体积混凝土结构在浇筑成形过程中,水泥水化热导致结构内部温度急剧升高,极易使混凝土形成损伤;另外,浇筑完成后的早初期,混凝土力学性能较低,结构承载能力较差,外界极端的气候条件也可能对混凝土造成损伤。研究表明,损伤积累与发展会导致结构宏观裂缝,危及混凝土结构的安全性、耐久性。因此,研究热荷载所导致的大体积混凝土损伤具有非常重要的意义。本文从混凝土损伤出发,针对大体积混凝土结构热损伤问题展开针对性研究,主要做了以下几方面的工作:（1）根据目前国内外混凝土损伤理论研究历程及进展,归纳总结混凝土结构热损伤研究现状,对比分析几种常用的混凝土损伤模型优缺点,并以指数函数损伤模型为基础,建立了指数函数热损伤模型,给出其损伤演化方程。（2）根据热传导理论及有限元方法建立温度场与温度应力场有限元计算方程;在大型商业有限元计算软件ANSYS平台上,运用APDL语言编制计算混凝土浇筑块温度场与温度徐变应力场的有限元计算程序,并对该混凝土浇筑块进行为期一年的仿真分析;将仿真计算结果导入...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.2 国内外混凝土损伤理论研究进展
1.3 本文研究的主要内容及工作
2 混凝土损伤理论
2.1 损伤力学研究成果及研究方法
2.1.1 损伤力学研究成果
2.1.2 损伤力学研究方法
2.2 常见混凝土损伤模型的分析与比较
2.3 混凝土热损伤
2.3.1 混凝土的水化热产生机理及计算方法
2.3.2 混凝土材料热损伤机理分析
2.3.3 基于指数函数损伤模型的热损伤模型建立
2.4 本章小结
3 大体积混凝土温度应力场分析
3.1 热传导基本理论
3.1.1 热传导的基本微分方程
3.1.2 初始条件和边界条件
3.2 温度场有限元解法
3.2.1 稳定温度场有限元计算原理
3.2.2 非稳定温度场有限元计算原理
3.3 混凝土徐变应力有限元分析
3.4 基于ANSYS的混凝土浇筑块温度场及徐变应力场仿真分析
3.4.1 建立模型及计算条件
3.4.2 混凝土浇筑块温度场计算分析
3.4.3 混凝土浇筑块应力场计算分析
3.5 本章小结
4 大体积混凝土热损伤计算分析
4.1 基于指数函数损伤模型的大体积混凝土热损伤分析思路
4.1.1 混凝土结构损伤定解问题的求解方法
4.1.2 混凝土浇筑块结构热损伤定解问题的求解思路与步骤
4.2 混凝土浇筑块损伤场可视化处理与结果分析
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]水工混凝土损伤研究综述[J]. 陈姣姣,蔡新. 混凝土. 2016(10)
[2]基于弹塑性损伤本构的混凝土裂缝扩展分析[J]. 邹茗地,唐亮,李成君,唐辉. 中外公路. 2015(04)
[3]混凝土宏观损伤本构模型综述[J]. 田秀全,孙利民. 河南科技. 2015(03)
[4]混凝土损伤对重力坝可靠度的影响[J]. 徐忠义,武清玺,武运磊. 人民黄河. 2014(05)
[5]大体积混凝土水化热施工控制[J]. 赵越. 现代装饰(理论). 2012(02)
[6]大体积混凝土水化热分析[J]. 蒋红伟,冯侠. 山西建筑. 2011(14)
[7]大体积混凝土水化热温度场数值模拟[J]. 刘睫,陈兵. 混凝土与水泥制品. 2010(05)
[8]混凝土损伤本构理论研究综述[J]. 何建涛,马怀发,陈厚群. 水利水电科技进展. 2010(03)
[9]混凝土箱梁水化热温度损伤安全评价模型研究[J]. 张岗,贺拴海,宋一凡. 安全与环境学报. 2007(04)
[10]混凝土弹塑性损伤本构模型研究 Ⅱ:数值计算和试验验证[J]. 吴建营,李杰. 土木工程学报. 2005(09)
博士论文
[1]混凝土温度损伤模型研究[D]. 王振波.河海大学 2001
硕士论文
[1]大体积混凝土水化热的温度场和应力场的分析方法研究[D]. 潘席伟.重庆交通大学 2014
[2]大体积混凝土水化热温控分析[D]. 张威.华中科技大学 2012
[3]大体积混凝土水化热对结构的影响研究[D]. 苟季.广西大学 2008
[4]混凝土损伤分析及其工程应用[D]. 刘军.大连理工大学 2004
[5]混凝土结构的损伤力学分析[D]. 徐俊祥.河海大学 2004
本文编号：3172075
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.2 国内外混凝土损伤理论研究进展
1.3 本文研究的主要内容及工作
2 混凝土损伤理论
2.1 损伤力学研究成果及研究方法
2.1.1 损伤力学研究成果
2.1.2 损伤力学研究方法
2.2 常见混凝土损伤模型的分析与比较
2.3 混凝土热损伤
2.3.1 混凝土的水化热产生机理及计算方法
2.3.2 混凝土材料热损伤机理分析
2.3.3 基于指数函数损伤模型的热损伤模型建立
2.4 本章小结
3 大体积混凝土温度应力场分析
3.1 热传导基本理论
3.1.1 热传导的基本微分方程
3.1.2 初始条件和边界条件
3.2 温度场有限元解法
3.2.1 稳定温度场有限元计算原理
3.2.2 非稳定温度场有限元计算原理
3.3 混凝土徐变应力有限元分析
3.4 基于ANSYS的混凝土浇筑块温度场及徐变应力场仿真分析
3.4.1 建立模型及计算条件
3.4.2 混凝土浇筑块温度场计算分析
3.4.3 混凝土浇筑块应力场计算分析
3.5 本章小结
4 大体积混凝土热损伤计算分析
4.1 基于指数函数损伤模型的大体积混凝土热损伤分析思路
4.1.1 混凝土结构损伤定解问题的求解方法
4.1.2 混凝土浇筑块结构热损伤定解问题的求解思路与步骤
4.2 混凝土浇筑块损伤场可视化处理与结果分析
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]水工混凝土损伤研究综述[J]. 陈姣姣,蔡新. 混凝土. 2016(10)
[2]基于弹塑性损伤本构的混凝土裂缝扩展分析[J]. 邹茗地,唐亮,李成君,唐辉. 中外公路. 2015(04)
[3]混凝土宏观损伤本构模型综述[J]. 田秀全,孙利民. 河南科技. 2015(03)
[4]混凝土损伤对重力坝可靠度的影响[J]. 徐忠义,武清玺,武运磊. 人民黄河. 2014(05)
[5]大体积混凝土水化热施工控制[J]. 赵越. 现代装饰(理论). 2012(02)
[6]大体积混凝土水化热分析[J]. 蒋红伟,冯侠. 山西建筑. 2011(14)
[7]大体积混凝土水化热温度场数值模拟[J]. 刘睫,陈兵. 混凝土与水泥制品. 2010(05)
[8]混凝土损伤本构理论研究综述[J]. 何建涛,马怀发,陈厚群. 水利水电科技进展. 2010(03)
[9]混凝土箱梁水化热温度损伤安全评价模型研究[J]. 张岗,贺拴海,宋一凡. 安全与环境学报. 2007(04)
[10]混凝土弹塑性损伤本构模型研究 Ⅱ:数值计算和试验验证[J]. 吴建营,李杰. 土木工程学报. 2005(09)
博士论文
[1]混凝土温度损伤模型研究[D]. 王振波.河海大学 2001
硕士论文
[1]大体积混凝土水化热的温度场和应力场的分析方法研究[D]. 潘席伟.重庆交通大学 2014
[2]大体积混凝土水化热温控分析[D]. 张威.华中科技大学 2012
[3]大体积混凝土水化热对结构的影响研究[D]. 苟季.广西大学 2008
[4]混凝土损伤分析及其工程应用[D]. 刘军.大连理工大学 2004
[5]混凝土结构的损伤力学分析[D]. 徐俊祥.河海大学 2004
本文编号：3172075
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