水工混凝土溫度應(yīng)力分析和溫控防裂研究.pdf

1、大體積混凝土在現(xiàn)代工業(yè)和民用建筑中占據(jù)著重要的地位，特別是水工大體積混凝土結(jié)構(gòu)，經(jīng)常在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大塊體整體澆筑。這類結(jié)構(gòu)在水泥水化過程中會(huì)釋放出大量的水化熱而引起混凝土溫度升高，內(nèi)表較大的溫度梯度使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，同時(shí)疊加干縮應(yīng)力等而引起裂縫；這些裂縫常常給工程帶來不同程度的危害，有的甚至危及建筑物的安全。因此，控制溫度應(yīng)力和溫度裂縫，是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中一個(gè)重要的問題。本文針對(duì)這一問題，結(jié)合白沙水庫水閘工程，對(duì)水工大體積混凝土

2、結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力及溫控防裂進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面： 1．利用有限元軟件ANSYS強(qiáng)大的前后處理及計(jì)算能力精確模擬大體積混凝土施工過程，綜合考慮混凝土彈性模量、水化熱溫升、氣溫、水溫隨齡期的變化，分層分塊澆筑、后澆帶技術(shù)等施工方法，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的有限元計(jì)算。 2．考慮到混凝土水管冷卻的復(fù)雜性及現(xiàn)有計(jì)算機(jī)性能在水管冷卻混凝土有限元計(jì)算中的局限性，引入等效熱傳導(dǎo)方程對(duì)水管冷卻混凝土進(jìn)行仿真計(jì)算。

3、 3．考慮混凝土復(fù)雜的徐變特性，利用ANSYS開放的程序接口，采用VB語言編寫用戶子程序?qū)ζ溥M(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)在ANSYS中進(jìn)行混凝土彈性徐變溫度應(yīng)力的增量計(jì)算。 4．根據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用合理的濕度運(yùn)移數(shù)學(xué)模型，結(jié)合初始條件和邊界條件，綜合考慮影響濕度擴(kuò)散的各種因素，探討濕度場(chǎng)計(jì)算中混凝土濕度擴(kuò)散系數(shù)和表面水分交換系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；得出一套相對(duì)完整的混凝土濕度擴(kuò)散及干縮應(yīng)力的計(jì)算體系。 5．結(jié)合白沙水庫水閘