某核电站安全壳自密实混凝土干缩试验及数值模拟

发布时间：2020-05-09 14:54

【摘要】：自密实混凝土是一种具有高流动性的混凝土,它能较好的填充钢筋密集、体型复杂的结构物。目前国内在建核电站采用模块化施工方法,模块化施工操作空间狭小,混凝土浇筑高度大,预埋件、管道等较多,且多为钢——混凝土组合结构体系,易形成浇筑缺陷,因此采用自密实混凝土能较好的解决这些问题。而自密实混凝土的胶凝材料用量较高,其自收缩与干燥收缩变化较为复杂。核电站安全壳是核电站的最后一道屏障,其内部钢筋密集,为防止干缩应力产生的开裂,因此研究混凝土干缩性能对核电站安全壳意义重大。本文对国内某核电站安全壳自密实混凝土进行了360天的干缩试验研究并基于有限单元法通过ANSYS软件进行数值模拟,并得出以下结论:(1)通过对某核电站安全壳自密实混凝土的力学性能和干燥收缩进行了试验,得出了自密实混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量、泊松比和干缩率等,不仅为核电站的设计和施工提供了试验结果,而且为自密实混凝土干缩数值模拟提供了重要参数。(2)通过对自密实混凝土干缩过程的模拟,发现自密实混凝土内部水分扩散规律大致相同,第一组和第二组在240d左右完全干燥,而第三至第五组则在210d左右就完全干燥,自密实混凝土干燥收缩在210d及以后变化较小,自密实混凝土湿度场模拟与试验情况吻合较好。(3)自密实混凝土60d到210d的干缩率实测值与模拟值差值约为(100~200)×10-6,模拟值都要大于实测值,这与混凝土内部湿度场变化相吻合,自密实混凝土在240d左右彻底干燥,因此混凝土干缩率较实测值大,而360d最终干缩率实测值与模拟值的差别在50×10-6以内。(4)自密实混凝土实测干缩曲线与数值模拟干缩曲线吻合较好,使用ANSYS中的温度场模块模拟自密实混凝土的湿度场,使用ANSYS热——结构耦合计算试件干燥收缩曲线的方法是可行的。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623;TU528

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本文编号：2656312