水工混凝土溫度應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)常在短時間內(nèi)進行大塊體整體澆筑。這類結(jié)構(gòu)在水泥水化過程中會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)生溫度應力，同時疊加干縮應力等而引起裂縫；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，控制溫度應力和溫度裂縫，是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中一個重要的問題。本文針對這一問題，結(jié)合白沙水庫水閘工程，對水工大體積混凝土

2、結(jié)構(gòu)溫度應力及溫控防裂進行了深入研究，主要內(nèi)容有以下幾個方面： 1．利用有限元軟件ANSYS強大的前后處理及計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、后澆帶技術等施工方法，實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)溫度場及應力場的有限元計算。 2．考慮到混凝土水管冷卻的復雜性及現(xiàn)有計算機性能在水管冷卻混凝土有限元計算中的局限性，引入等效熱傳導方程對水管冷卻混凝土進行仿真計算。

3、 3．考慮混凝土復雜的徐變特性，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行二次開發(fā)，實現(xiàn)在ANSYS中進行混凝土彈性徐變溫度應力的增量計算。 4．根據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)的特點，采用合理的濕度運移數(shù)學模型，結(jié)合初始條件和邊界條件，綜合考慮影響濕度擴散的各種因素，探討濕度場計算中混凝土濕度擴散系數(shù)和表面水分交換系數(shù)的數(shù)學表達式；得出一套相對完整的混凝土濕度擴散及干縮應力的計算體系。 5．結(jié)合白沙水庫水閘