大体积混凝土龄期模量法的温度徐变应力研究

发布时间：2017-04-17 04:08

  本文关键词：大体积混凝土龄期模量法的温度徐变应力研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大体积混凝土结构在水利水电建设中广泛应用,但大体积混凝土结构存在的温度裂缝问题严重影响了大体积混凝土结构的耐久性和安全性。为了尽可能控制温度裂缝的产生及发展,大体积混凝土结构的温度场和徐变应力场分析是非常必要的。通过大体积混凝土结构的温度场和徐变应力场的计算与仿真模拟,可为大体积混凝土结构的合理设计和科学施工提供理论支持和依据,减少甚至避免温度裂缝的开展。本文基于按龄期调整的有效模量法对大体积混凝土的徐变应力场进行分析,并讨论其中重要参数——老化系数的取值。将按龄期调整的有效模量法引入ANSYS有限元软件中,并对ANSYS进行二次开发,编写一套完整程序,实现对混凝土温度场和徐变应力场的计算与模拟。采用算例验证程序的可行性。以某水利工程的挡水坝段为研究对象,利用ANSYS二次开发所编写的程序对挡水坝施工阶段和工作阶段中的温度场和徐变应力场的发展进行模拟和分析。本文中采用ANSYS有限元软件,基于按龄期调整的有效模量法对大体积混凝土的温度徐变应力场进行计算,得到的模拟结果基本符合工程实际,所阐述的结论和建议为大体积混凝土结构的设计和施工提供理论支持,也可以此类结构的设计和施工提供一些有价值的参考。
【关键词】：大体积混凝土 温度场 应力场 徐变 按龄期调整的有效模量法
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV544
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-25
• 1.1 研究背景及意义8-12
• 1.1.1 大体积混凝土的应用现状8-9
• 1.1.2 大体积混凝土的温度徐变应力问题值得深入研究9-11
• 1.1.3 大体积混凝土温度徐变应力问题的研究意义11-12
• 1.2 国内外关于大体积混凝土的温度徐变应力问题的研究12-23
• 1.2.1 计算大体积混凝土的温度场和温度应力场的方法12-15
• 1.2.2 混凝土徐变计算理论15-20
• 1.2.3 关于大体积混凝土温度徐变应力分析的研究现状20-23
• 1.3 研究内容及技术路线23-25
• 1.3.1 研究内容23
• 1.3.2 技术路线23-25
• 2 混凝土温度场计算原理25-41
• 2.1 热传导方程25-27
• 2.2 温度场的初始条件及边界条件27-29
• 2.3 混凝土的热学性能29-32
• 2.3.1 混凝土的热学性能系数29-30
• 2.3.2 水泥的水化放热与混凝土的绝热温升30-31
• 2.3.3 混凝土的浇筑温度31-32
• 2.4 影响混凝土温度场的其他因素32-35
• 2.4.1 气温32-33
• 2.4.2 水温33
• 2.4.3 外界温度变化的影响深度33-35
• 2.5 温度场有限元计算理论35-41
• 2.5.1 稳定温度场计算原理35-37
• 2.5.2 不稳定温度场计算原理37-41
• 3 混凝土应力场计算原理41-47
• 3.1 混凝土应力场的影响因素41
• 3.2 混凝土徐变的影响因素41-42
• 3.3 混凝土温度徐变应力场的有限元计算理论42-47
• 4 大体积混凝土基于龄期的有效模量法应力研究47-60
• 4.1 按龄期调整的有效弹模法47-50
• 4.1.1 按龄期调整的有效模量法的计算公式47-48
• 4.1.2 老化系数x的取值48-50
• 4.2 大体积混凝土温度徐变应力分析在ANSYS中的实现50-54
• 4.2.1 ANSYS有限元软件50-51
• 4.2.2 大体积混凝土温度徐变应力在ANSYS中实现的程序设计51-54
• 4.3 算例验证与分析54-60
• 4.3.1 有限元模型55
• 4.3.2 计算结果分析55-60
• 5 工程实例60-76
• 5.1 工程概况60
• 5.2 工程基本资料60-65
• 5.2.1 自然条件60-61
• 5.2.2 基岩性能参数61-62
• 5.2.3 混凝土性能参数62-63
• 5.2.4 大坝施工计划63-65
• 5.3 计算模型及边界条件处理65-66
• 5.3.1 计算模型65-66
• 5.3.2 边界条件处理66
• 5.4 温度场和应力场结果及分析66-76
• 5.4.1 温度场及徐变应力场结果66-73
• 5.4.2 温度场及徐变应力场结果分析73-74
• 5.4.3 温度控制及防裂措施74-76
• 结论76-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况82-83
• 致谢83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 饶瑞;刘爱荣;王荣辉;;几种老化系数计算方法的比较[J];广州大学学报(自然科学版);2011年04期

2 张一北;;中国混凝土行业的现状及发展趋势浅析[J];混凝土;2006年09期

3 朱诗鳌;;胡佛坝——美国历史性的土木工程里程碑(下)[J];湖北水力发电;2006年03期

4 王同生;混凝土结构的随机温度应力[J];水利学报;1985年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘西军;大体积混凝土温度场温度应力仿真分析[D];浙江大学;2005年

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本文编号：312366