基于水化度的混凝土溫度與應(yīng)力研究.pdf

1、混凝土溫控防裂是一個(gè)較為復(fù)雜的問題，導(dǎo)致混凝土開裂的因素很多，包括常規(guī)荷載、溫度、自生體積收縮、干縮、約束等。本文針對混凝土溫度與力學(xué)特性、自生體積變形特性以及溫度與應(yīng)力仿真計(jì)算的若干問題進(jìn)行了較為深入的研究，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下： （1）通過對混凝土水化放熱特性的理論與試驗(yàn)研究，建立基于水化度的混凝土絕熱溫升和熱傳導(dǎo)計(jì)算模型，并對混凝土表面熱交換特性進(jìn)行試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上，建立基于水化度的混凝土非線性熱傳導(dǎo)方程，以更全

2、面、準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)內(nèi)外混凝土溫度分布和發(fā)展過程。 （2）推導(dǎo)并建立了基于等效齡期且考慮活化能變化的混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量、抗拉強(qiáng)度計(jì)算模型，建立基于水化度的混凝土泊松比、線脹系數(shù)計(jì)算模型，以更全面地描述混凝土力學(xué)特性的發(fā)展過程，也能更真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)中混凝土的應(yīng)力發(fā)展?fàn)顩r。 （3）通過對混凝土自生體積收縮機(jī)理和影響因素的闡述，建立基于水化度的混凝土自生體積收縮計(jì)算模型，以體現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不同導(dǎo)致的收縮發(fā)展的差異，及其

3、對應(yīng)力的影響。 （4）在現(xiàn)有模型基礎(chǔ)上，提出新的基于水化度的MgO混凝土自生體積膨脹變形計(jì)算模型，并利用該模型對壩體不同部位采用MgO混凝土的溫度補(bǔ)償效果進(jìn)行分析。 （5）闡述遺傳算法基本原理及其在工程混凝土溫度參數(shù)反分析中的應(yīng)用；闡述了嚴(yán)密的水管冷卻溫度場計(jì)算方法，對影響水管冷卻效果的因素進(jìn)行定量分析，并闡述水管冷卻子結(jié)構(gòu)和生死水管單元法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用前景；針對碾壓混凝土壩仿真計(jì)算規(guī)模過大的問題，提出“非均質(zhì)層合單元法