大体积桥梁承台温度场模拟及养护方法研究

发布时间：2017-06-18 08:56

  本文关键词：大体积桥梁承台温度场模拟及养护方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以安徽省六安市境内某高速公路特大桥大体积承台为工程背景,结合温度场基本理论,借助MIDAS/CIVIL软件建立模型,研究了其温度场分布。并在此基础上对承台的养护方法进行了研究,得出大体积混凝土承台采用顶面、侧面全覆盖湿麻袋养护方法的温差控制效果最好,对大体积承台施工具有一些参考价值,推荐在工程中使用。本文主要工作和结论有以下几点：1)大量搜集和阅读相关资料,整理了大体积混凝土相关基本知识、温度场理论研究发展概况、大体积混凝土养护方法的研究现状等。2)系统阐述了温度场水化热基本理论,总结了影响大体积混凝土的相关因素和改善混凝土温度场的相关措施。3)结合工程实际,计算和选择合适参数,借助MIDAS/CIVIL软件建模模拟承台水化热温度场,并基于以上结果研究了采用不同水泥含量和不同材料模板条件下,对温度场的作用,得出：单位体积混凝土水泥含量越多,水化热越大,承台表面和内部温差也越大；泡沫模板保温功能最好,能有效减小承台表面和内部温差,木模板次之,钢模板保温功能最差。4)基于大体积混凝土承台温度场的研究,进一步研究了混凝土承台在仅承台顶面覆盖湿麻袋养护、顶面覆盖湿麻袋+侧面喷淋养护、顶面、侧面全覆盖湿麻袋养护方法下的温度场,比较得出：顶面、侧面全覆盖湿麻袋养护方法在控制承台内外温差方面效果最好,仅顶面覆盖湿麻袋养护次之,顶面覆盖湿麻袋+侧面喷淋养护方法效果最差。从而建议大体积承台养护采纳顶面、侧面全覆盖湿麻袋养护。
【关键词】：大体积承台 水化热温度场 数值模拟 养护方法
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.7
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 问题的提出10
• 1.2 大体积混凝土概述10-12
• 1.2.1 大体积混凝土的概念11
• 1.2.2 大体积混凝土特性11-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13
• 1.4 混凝土养护的必要性以及研究现状13-16
• 1.4.1 混凝土养护概念14
• 1.4.2 混凝土养护的必要性14
• 1.4.3 混凝土养护的控制方法14-15
• 1.4.4 混凝土养护研究现状15-16
• 1.5 本文研究的主要内容及研究意义16-18
• 1.5.1 本文研究的主要内容16-17
• 1.5.2 本文的研究意义17-18
• 2 混凝土水化热与温度场计算理论18-33
• 2.1 水泥水化热与混凝土绝热温升18-19
• 2.1.1 水泥水化热作用18-19
• 2.1.2 混凝土绝热温升19
• 2.2 混凝土的热学性能19-21
• 2.2.1 混凝土的导热系数20
• 2.2.2 混凝土的比热20
• 2.2.3 混凝土的密度20
• 2.2.4 混凝土的热膨胀系数20-21
• 2.2.5 混凝土的导温系数21
• 2.3 热传导理论介绍21-27
• 2.3.1 热传导方程21-23
• 2.3.2 边界条件和初始条件23-25
• 2.3.3 混凝土表面放热系数25-26
• 2.3.4 速的影响26-27
• 2.4 影响混凝土温度场的主要因素27-30
• 2.4.1 入模温度27
• 2.4.2 水泥品种与水泥用量27-29
• 2.4.3 几何尺寸的影响29
• 2.4.4 环境温度29
• 2.4.5 混凝土的导热性能29-30
• 2.4.6 结构施工方案的影响30
• 2.4.7 冷却方式的影响30
• 2.4.8 间歇时间的影响30
• 2.5 混凝土施工改善温度场的措施30-31
• 2.5.1 降低混凝土发热量30
• 2.5.2 降低混凝土浇筑温度30-31
• 2.5.3 合理的养护措施31
• 2.6 本章小结31-33
• 3 大体积桥梁承台温度场计算33-59
• 3.1 工程概况33
• 3.1.1 地形地貌33
• 3.1.2 气候特征33
• 3.2 模型建立33-42
• 3.2.1 数值模拟分析软件的选择33-36
• 3.2.2 数值模拟的计算步骤36-37
• 3.2.3 有限元分析模型简化与网格划分37-38
• 3.2.4 混凝土承台温度场基本假定38
• 3.2.5 MIDAS/civil水化热分析考虑的因素38-39
• 3.2.6 有限元分析模型主要计算参数的选取39-42
• 3.3 温度场计算结果与分析42-51
• 3.4 影响承台温度场因素51-58
• 3.4.1 水泥含量对温度场的影响51-54
• 3.4.2 不同模板对温度场的影响54-58
• 3.5 本章小结58-59
• 4 大体积混凝土承台的养护方法研究59-76
• 4.1 大体积混凝土承台早期养护常用方法概述59-61
• 4.2 不同养护方式对混凝土承台温度场的影响61-75
• 4.2.1 混凝土承台仅顶面覆盖湿麻袋养护对承台温度场的影响61-67
• 4.2.2 混凝土承台喷淋养护67-71
• 4.2.3 混凝土承台侧面、顶面全覆盖湿麻袋养护71-75
• 4.3 本章小结75-76
• 5 结论76-78
• 5.1 主要结论76-77
• 5.2 展望77-78
• 参考文献78-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文80-81
• 致谢81-83

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