界牌泵站底板混凝土施工期温度控制分析研究
发布时间：2021-06-13 04:52
随着国民经济水平的发展,泵站作为水利水电工程中一种重要的水工建筑物,得到了广泛应用。泵站结构中站墩、底板等部位属于大体积混凝土结构,施工期水泥水化产生大量的热量,由于混凝土导热性能差等因素导致浇筑块内部温度大幅升高,常常出现较大的内外温差,最终导致混凝土产生表面裂缝甚至贯穿性裂缝,进而影响混凝土结构的整体性与稳定性,对工程的安全运行造成了影响。国内外针对施工期混凝土开裂现象展开了许多研究,通过采取一些合理的温控防裂措施,能够有效地避免出现危害性裂缝。本文围绕泵站底板混凝土施工期温度控制与防治裂缝的问题,以界牌枢纽泵站工程为依托,运用有限元软件MIDAS,对其混凝土底板施工期的温度场和应力场进行数值仿真模拟,同时通过对采用不同温控措施的方案计算并对比分析,制定切实可行的施工方案。论文主要研究工作如下:（1）查阅国内外相关的文献资料,介绍防治混凝土施工期温度裂缝的背景,总结前人对混凝土温度场及应力场的有限元仿真研究以及温控防裂措施的研究工作。介绍了混凝土相关热学性能,介绍混凝土温度场、应力场基本理论与有限元计算,以及水管冷却和表面保温等温控防裂措施相关的计算方法。（2）在理论计算原理的指导...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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２８?扬州大学硕士学位论文???３．２．３模型的建立??Ｍ【ＤＡＳ／ＦＥＡ软件建立有限元模型的方法，有直接建模法和间接建模法。??直接法即按照结构的外形直接建立节点和单元，比较适用于简单构件；间接法依次自??下而上建立关键点、线、面、体，然后划分网格生成有限元模型，该方法使用较为广泛。??本文通过面映射网格，扩展网格的操作，实现三维有限元模型的建立。考虑泵站结构??对称及施工工序，本文对泵站一联底板的四分之一部分建立模型，为了保证仿真计算结果??的准确性，泵站地基深度取２０ｍ，沿顺水流方向延伸２０ｍ，沿垂直水流方向延伸２０ｍ。??泵站有限元模型见图３－４，模型共用节点１３３６７２个，单元３０９２４个。??ｗ??图３－４?１／４联泵站底板结构有限元模型??３．２．４计算参数的确立??借助ＭＩＤＡＳ／ＦＥＡ有限元软件，建立出了泵站底板的三维有限元模型，为模拟该泵站??底板的温度场和应力场分布情况，计算出合理的结果，必须要确定混凝土相关的热力学参??数以及边界条件的设定。参考混凝土材料、施工等相关文献规范选取下面计算所需的??相关参数。??３．２．４．１材料基本参数??（１）混凝土配合比???表３－２混凝土配合比参数表???水胶比?水?水泥?粉煤灰?矿粉?砂?石子?抗裂剂?ＵＲＣ－３??０．４３７?１５０?２２０?４０?５０?７４９?１１６６?３０?３．４??其中水泥采用泰州杨湾海螺水泥有限责任公司生产的４２．５级普通硅酸盐水泥，粉煤灰??为镇江谏壁电厂的ＩＩ级灰，石子产地为江西湖口，黄砂产地为江西赣江，外加剂为南京优而??西ＵＲＣ－３，具有缓凝功能。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]淮阴三站空箱裂缝成因及处理措施分析[J]. 杨二洋,何庆,杨俊. 水利建设与管理. 2018(03)
[2]大体积混凝土结构表面保温计算方法研究[J]. 马成成,李守义,赵丽娟,刘宸岩. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2012(06)
[3]大体积混凝土水管冷却热流耦合算法与等效算法对比分析[J]. 段寅,向正林,常晓林,刘杏红. 武汉大学学报(工学版). 2010(06)
[4]有限元法的发展现状及应用[J]. 陈锡栋,杨婕,赵晓栋,范细秋. 中国制造业信息化. 2010(11)
[5]闸墩“枣核形”裂缝成因机理和防裂方法研究[J]. 马跃峰,朱岳明,刘有志,杨接平. 水电能源科学. 2006(02)
[6]论混凝土坝抗裂安全系数[J]. 朱伯芳. 水利水电技术. 2005(07)
[7]大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析[J]. 陈应波,李秀才,张雄. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004(02)
[8]淮阴二站进水流道裂缝成因及修补措施分析[J]. 王宏兵. 水利建设与管理. 2003(06)
[9]不同材料复合结构温度场的有限元算法改进[J]. 张国新. 水力发电. 2003(09)
[10]考虑外界温度影响的水管冷却等效热传导方程[J]. 朱伯芳. 水利学报. 2003(03)
博士论文
[1]水工混凝土温度与防裂技术研究[D]. 刘勇军.河海大学 2002
硕士论文
[1]无背索斜拉桥塔柱施工期温度场与应力场分析[D]. 李雪野.郑州大学 2018
[2]大体积混凝土温度应力场分析与温控措施研究[D]. 游志雄.重庆大学 2018
[3]花园水电站混凝土重力坝施工期温度效应研究[D]. 吴家辉.兰州交通大学 2017
[4]水闸施工期温度场及多参数组合下水管冷却效果模拟研究[D]. 张尧.合肥工业大学 2016
[5]青草背大桥锚碇大体积混凝土水化热分析与温控措施研究[D]. 王军礼.重庆交通大学 2012
[6]某水闸工程混凝土温控措施研究[D]. 马成成.西安理工大学 2008
[7]大体积混凝土表面保温计算方法研究[D]. 赵丽娟.西安理工大学 2008
[8]大体积混凝土桥墩水管冷却温度场分析与试验研究[D]. 李辉.湖南大学 2007
[9]轴流式泵站混凝土温控防裂研究[D]. 沈广军.河海大学 2005
[10]大体积混凝土温度场水管冷却热流耦合仿真方法研究[D]. 闫慧玉.武汉大学 2005
本文编号：3227032
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１?Ｍ１ＤＡＳ水化热分析步骤图??３．１．３热传递分析??
?陈浩界牌泵站底板混凝土施工期温度控制分析研究?２７??Ｂ?￡２！?Ｊ??灌ｔ?＾?＿咖??－?ＪＵ：??ＭＵＭ?ＭＭＵＭ?＞ｔｆｕ；?ｖ％＊?９ＭＪＨ?ｔＭＩＨ?＇?ｙ??■二叫?ｒ＾ｐ＿，ｒ??？…?ｉ?ｉ?°＂?°?－?ｄ｜ｉ?ｉ?洲??ｉ：！ｉ＾＾＾：：ｒ??—嗎￣￣Ｌ?１Ｖ１?＿——￣￣妒．眺」．十二』??七．丨！１’?ｎｒｏ?ｌ！Ｕｌ丨！丨１『ｉ：ｌ?１丨丨＇１１士??图３－２泵站纵剖面图（泵组中心线）??欢《?ｔ麵??＂ｉ?ＪＭＭ?ｄＵＭＩ?ＪＭＭ?ＳＵＭ?＊｜?－＾ｇｒｆ?■＊■？?．ＫＭＭ?ＭＭ?ＲＵＭ＊?Ｈ??：——ｆ?ｊ－?＾——－￣￣ｆ?ｉｊｔ?ｆ——７?ｉ?＾ｉ?；——Ｉ??ＶＰ－?＋?＋?Ｔ＾￣?‘?：?？?．７?＋?，￥？?＋?ｉＴ－ｔ—＾Ｔ—ｔ－＾－??■＾■ｉ＿ｉ＿ｉ￣ｉ＿ｉ－｜－?ｉ—ｉ?ｒ？、－??—ｉｌｌ??？?１????＞?，．ｔ?．????——?一丨？■?■?－?．?（?ＭＵＭ??＇＇?ｒ?＾Ｆｎ＾ｆ?ｊ＾ｐｎ?？］??Ｉ?￣－ｃ！?Ｈ＇ｊ＃ｆ?ｒｊｉＣ？?ｊ．－１?卜＾－?—．．?ｆ?ｉ??ｉ?—?ｉ?ｉ—?ｉ?—?｝?．—?ｊ?—?Ｉ?■?ｉ?ｉ＿?ｉ?應?ｉ?—?ｉ?—?ｉ??Ｊ—￣?＼—?７?ｉ?－－■■－［?Ｔ?ｉ?Ｊ??ｍｍ?ａｍｍ?ａｍｍ?ｍｍｍ?ｑ?ａｇｇｙ?ｍａｍ?ｊｍｍ?ｍｍｍ?ｉｍｍ？?气??？?ｉ鳄ａ??图３－３泵站进水流道层平面图??３．２．２气候温度??根据施工安排，泵站底板混凝土在夏季浇筑，进水、出水流道足及辅机Ｗ浇筑于秋孓??浇筑，各部位混凝土
２８?扬州大学硕士学位论文???３．２．３模型的建立??Ｍ【ＤＡＳ／ＦＥＡ软件建立有限元模型的方法，有直接建模法和间接建模法。??直接法即按照结构的外形直接建立节点和单元，比较适用于简单构件；间接法依次自??下而上建立关键点、线、面、体，然后划分网格生成有限元模型，该方法使用较为广泛。??本文通过面映射网格，扩展网格的操作，实现三维有限元模型的建立。考虑泵站结构??对称及施工工序，本文对泵站一联底板的四分之一部分建立模型，为了保证仿真计算结果??的准确性，泵站地基深度取２０ｍ，沿顺水流方向延伸２０ｍ，沿垂直水流方向延伸２０ｍ。??泵站有限元模型见图３－４，模型共用节点１３３６７２个，单元３０９２４个。??ｗ??图３－４?１／４联泵站底板结构有限元模型??３．２．４计算参数的确立??借助ＭＩＤＡＳ／ＦＥＡ有限元软件，建立出了泵站底板的三维有限元模型，为模拟该泵站??底板的温度场和应力场分布情况，计算出合理的结果，必须要确定混凝土相关的热力学参??数以及边界条件的设定。参考混凝土材料、施工等相关文献规范选取下面计算所需的??相关参数。??３．２．４．１材料基本参数??（１）混凝土配合比???表３－２混凝土配合比参数表???水胶比?水?水泥?粉煤灰?矿粉?砂?石子?抗裂剂?ＵＲＣ－３??０．４３７?１５０?２２０?４０?５０?７４９?１１６６?３０?３．４??其中水泥采用泰州杨湾海螺水泥有限责任公司生产的４２．５级普通硅酸盐水泥，粉煤灰??为镇江谏壁电厂的ＩＩ级灰，石子产地为江西湖口，黄砂产地为江西赣江，外加剂为南京优而??西ＵＲＣ－３，具有缓凝功能。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]淮阴三站空箱裂缝成因及处理措施分析[J]. 杨二洋,何庆,杨俊. 水利建设与管理. 2018(03)
[2]大体积混凝土结构表面保温计算方法研究[J]. 马成成,李守义,赵丽娟,刘宸岩. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2012(06)
[3]大体积混凝土水管冷却热流耦合算法与等效算法对比分析[J]. 段寅,向正林,常晓林,刘杏红. 武汉大学学报(工学版). 2010(06)
[4]有限元法的发展现状及应用[J]. 陈锡栋,杨婕,赵晓栋,范细秋. 中国制造业信息化. 2010(11)
[5]闸墩“枣核形”裂缝成因机理和防裂方法研究[J]. 马跃峰,朱岳明,刘有志,杨接平. 水电能源科学. 2006(02)
[6]论混凝土坝抗裂安全系数[J]. 朱伯芳. 水利水电技术. 2005(07)
[7]大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析[J]. 陈应波,李秀才,张雄. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004(02)
[8]淮阴二站进水流道裂缝成因及修补措施分析[J]. 王宏兵. 水利建设与管理. 2003(06)
[9]不同材料复合结构温度场的有限元算法改进[J]. 张国新. 水力发电. 2003(09)
[10]考虑外界温度影响的水管冷却等效热传导方程[J]. 朱伯芳. 水利学报. 2003(03)
博士论文
[1]水工混凝土温度与防裂技术研究[D]. 刘勇军.河海大学 2002
硕士论文
[1]无背索斜拉桥塔柱施工期温度场与应力场分析[D]. 李雪野.郑州大学 2018
[2]大体积混凝土温度应力场分析与温控措施研究[D]. 游志雄.重庆大学 2018
[3]花园水电站混凝土重力坝施工期温度效应研究[D]. 吴家辉.兰州交通大学 2017
[4]水闸施工期温度场及多参数组合下水管冷却效果模拟研究[D]. 张尧.合肥工业大学 2016
[5]青草背大桥锚碇大体积混凝土水化热分析与温控措施研究[D]. 王军礼.重庆交通大学 2012
[6]某水闸工程混凝土温控措施研究[D]. 马成成.西安理工大学 2008
[7]大体积混凝土表面保温计算方法研究[D]. 赵丽娟.西安理工大学 2008
[8]大体积混凝土桥墩水管冷却温度场分析与试验研究[D]. 李辉.湖南大学 2007
[9]轴流式泵站混凝土温控防裂研究[D]. 沈广军.河海大学 2005
[10]大体积混凝土温度场水管冷却热流耦合仿真方法研究[D]. 闫慧玉.武汉大学 2005
本文编号：3227032
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