派河口泵站大体积混凝土内部温控防裂技术研究
发布时间：2021-07-10 06:46
随着我国经济与科技飞速的发展不断的追赶发达国家的科技水平,混凝土得到大量的使用和投入。近两百年来,混凝土在工程中的运用为这个世界增加了大量的可靠建筑,在使用混凝土的同时也有着大量的技术难题,对于混凝土温控防裂技术的研究一直是各个国家研究人员的难题,通过不断的探索已经有了较大的进步和发展。但是在我国水利工程中,各大水坝等基建项目中混凝土开裂的现象成为了当前施工以及科研发展的最主要的问题。能否保证混凝土自身在其全生命周期中能够可靠的运作,保证其达到设计要求和使用要求,以及确保结构主体不会开裂仍是使用混凝土时最主要的问题。因此对于混凝土开裂以及各方面的研究成为我国在混凝土领域当下最主要的发展方向。在诸多裂缝成因中,混凝土的温控应力效应是混凝土在早期开裂的主要原因,混凝土在初凝阶段内部具有水化热的反应,随着混凝土的等级越高水化热现象越严重,一般高等级混凝土在模具中浇筑后需要采取定期的洒水养护等措施,否则内外温差较大会导致内外混凝土收缩不均匀从而出现裂缝等现象。派河口泵站位于江淮沟通段的起始段,是连接长江与淮河的重要枢纽,特别是于炎热夏季浇筑,所以需要进行温度控制施工。本文全面介绍了以通水冷却为...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
初、中、后三期通水冷却降温过程示意图
安徽建筑大学硕士学位论文第三章有限元数值模拟分析第三章有限元数值模拟分析3.1有限元模型介绍3.1.1结构建模本计算的大体积混凝土结构长15m宽10m高6m，混凝土强度等级C30，其结构模型所示。对大体积混凝土几何模型进行切割划分有限元网格，共计节点数8463个，网格7200个，均为实体单元。图3-1大体积混凝土结构模型图3.1.2计算内容在考虑混凝土收缩徐变、四周及底部的热量传导，模板与混凝土、混凝土与空气之间的热量流失等影响下，利用MIDASCIVIL有限元软件建立完整的大体积混凝土三维有限元模型，来计算分析大体积混凝土混凝土浇筑在布置冷却水管前、后的施工过程中水化热产生的温度场分布情况及预测温度变化发展趋势，以便提前预测混凝土施工中出现的问题，可有效控制有害裂缝的发生。3.1.3计算假定（1）假定大体积混凝土底端固定约束；（2）各表面对流参数按照相关规范和工程经验设定；（3）考虑大体积混凝土收缩、徐变的影响；（4）考虑大体积混凝土四周及底部土体的热量传导影响；（5）考虑土体与混凝土、混凝土与空气、混凝土与模板之间的热量流失影响；
安徽建筑大学硕士学位论文第三章有限元数值模拟分析C—混凝土比热，0.97kJ/kg.K；0Q—水泥水化热总量，所用水泥取375kJ/kg。m—系数，随水泥品种、细度、和浇注温度而变。有限元分析计算过程中的热源分配情况，如图3-2所示图3-2大体积混凝土结构热源分配图3.3模型的边界条件本计算的边界对流参数确定，当混凝土表面附有模板或保温层时，按绝热边界条件计算，但用选择放热系数s的方法来考虑模板或保温层的影响[52][53]。覆盖有保温材料的固体表面的放热系数可以用等效放热系数[54]来表示，其表达式为1/1/effiih式中，β：最外面保温层在空气中的放热系数；hi：保温层厚度；λi：保温层的导热系数。考虑到混凝土表面采用覆盖保温材料进行保水、保温，表面风速取3m/s，其等效放热系数为10KJ/(m2·h·℃)；混凝土侧面采用5cm的木模板，其等效放热系数取8KJ/(m2·h·℃)；大体积混凝土底部与基础之间的放热系数取5KJ/(m2·h·℃)。考虑到混凝土浇筑施工期，大体积混凝土大气环境温度为21.5℃；同时考虑混凝土的入模温度与环境温度、运输时间、运转时间、运转次数及平仓、振捣
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁工程中大体积混凝土施工技术及温控策略[J]. 武正鹏. 工程技术研究. 2020(03)
[2]大岗山水电站[J]. 电力勘测设计. 2019(10)
[3]高海拔地区碾压混凝土坝温控防裂研究[J]. 许继刚,王振红. 中国农村水利水电. 2019(08)
[4]洛河防洪闸3 m厚混凝土底板防裂设计及施工[J]. 许将. 河南建材. 2019(01)
[5]雅砻江锦屏一级水电站工程[J]. 城乡建设. 2018(23)
[6]大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J]. 潘珑云. 广东建材. 2018(11)
[7]出山店水库闸墩混凝土温控措施[J]. 赵玉宏. 河南水利与南水北调. 2018(02)
[8]水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J]. 王建国. 现代物业(中旬刊). 2018(02)
[9]钢筋混凝土结构的裂缝分析[J]. 史祥峰. 施工技术. 2017(S2)
[10]高速公路桥梁大体积承台施工工艺及温控关键技术措施[J]. 伍达明,张运福,唐红香,王辉. 施工技术. 2017(S2)
硕士论文
[1]大体积混凝土预埋冷却水管的效果研究[D]. 刘亚琼.贵州大学 2009
[2]桥梁大体积混凝土温控与防裂[D]. 张小川.西南交通大学 2006
本文编号：3275410
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
初、中、后三期通水冷却降温过程示意图
安徽建筑大学硕士学位论文第三章有限元数值模拟分析第三章有限元数值模拟分析3.1有限元模型介绍3.1.1结构建模本计算的大体积混凝土结构长15m宽10m高6m，混凝土强度等级C30，其结构模型所示。对大体积混凝土几何模型进行切割划分有限元网格，共计节点数8463个，网格7200个，均为实体单元。图3-1大体积混凝土结构模型图3.1.2计算内容在考虑混凝土收缩徐变、四周及底部的热量传导，模板与混凝土、混凝土与空气之间的热量流失等影响下，利用MIDASCIVIL有限元软件建立完整的大体积混凝土三维有限元模型，来计算分析大体积混凝土混凝土浇筑在布置冷却水管前、后的施工过程中水化热产生的温度场分布情况及预测温度变化发展趋势，以便提前预测混凝土施工中出现的问题，可有效控制有害裂缝的发生。3.1.3计算假定（1）假定大体积混凝土底端固定约束；（2）各表面对流参数按照相关规范和工程经验设定；（3）考虑大体积混凝土收缩、徐变的影响；（4）考虑大体积混凝土四周及底部土体的热量传导影响；（5）考虑土体与混凝土、混凝土与空气、混凝土与模板之间的热量流失影响；
安徽建筑大学硕士学位论文第三章有限元数值模拟分析C—混凝土比热，0.97kJ/kg.K；0Q—水泥水化热总量，所用水泥取375kJ/kg。m—系数，随水泥品种、细度、和浇注温度而变。有限元分析计算过程中的热源分配情况，如图3-2所示图3-2大体积混凝土结构热源分配图3.3模型的边界条件本计算的边界对流参数确定，当混凝土表面附有模板或保温层时，按绝热边界条件计算，但用选择放热系数s的方法来考虑模板或保温层的影响[52][53]。覆盖有保温材料的固体表面的放热系数可以用等效放热系数[54]来表示，其表达式为1/1/effiih式中，β：最外面保温层在空气中的放热系数；hi：保温层厚度；λi：保温层的导热系数。考虑到混凝土表面采用覆盖保温材料进行保水、保温，表面风速取3m/s，其等效放热系数为10KJ/(m2·h·℃)；混凝土侧面采用5cm的木模板，其等效放热系数取8KJ/(m2·h·℃)；大体积混凝土底部与基础之间的放热系数取5KJ/(m2·h·℃)。考虑到混凝土浇筑施工期，大体积混凝土大气环境温度为21.5℃；同时考虑混凝土的入模温度与环境温度、运输时间、运转时间、运转次数及平仓、振捣
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁工程中大体积混凝土施工技术及温控策略[J]. 武正鹏. 工程技术研究. 2020(03)
[2]大岗山水电站[J]. 电力勘测设计. 2019(10)
[3]高海拔地区碾压混凝土坝温控防裂研究[J]. 许继刚,王振红. 中国农村水利水电. 2019(08)
[4]洛河防洪闸3 m厚混凝土底板防裂设计及施工[J]. 许将. 河南建材. 2019(01)
[5]雅砻江锦屏一级水电站工程[J]. 城乡建设. 2018(23)
[6]大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J]. 潘珑云. 广东建材. 2018(11)
[7]出山店水库闸墩混凝土温控措施[J]. 赵玉宏. 河南水利与南水北调. 2018(02)
[8]水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J]. 王建国. 现代物业(中旬刊). 2018(02)
[9]钢筋混凝土结构的裂缝分析[J]. 史祥峰. 施工技术. 2017(S2)
[10]高速公路桥梁大体积承台施工工艺及温控关键技术措施[J]. 伍达明,张运福,唐红香,王辉. 施工技术. 2017(S2)
硕士论文
[1]大体积混凝土预埋冷却水管的效果研究[D]. 刘亚琼.贵州大学 2009
[2]桥梁大体积混凝土温控与防裂[D]. 张小川.西南交通大学 2006
本文编号：3275410
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