泵站混凝土施工期溫控和濕控防裂方法研究

內(nèi)容簡介

本書在他人研究成果的基礎(chǔ)上，對混凝土特性、溫度、濕度與應(yīng)力仿真計算方法以及防裂方法等問題進(jìn)行了較深入系統(tǒng)的研究，采用混凝土水管冷卻溫度、應(yīng)力場基本理論，引入濕度擴(kuò)散理論，研發(fā)相應(yīng)程序，實現(xiàn)了水管冷卻效應(yīng)的溫度，濕度和應(yīng)力仿真計算，提高了防裂研究的精確度。建立了混凝土導(dǎo)熱系數(shù)計算模型，經(jīng)試驗對比，該模型優(yōu)于國內(nèi)現(xiàn)有模型；運用多項式對表面熱交換系數(shù)進(jìn)行擬合，并考察了不同風(fēng)速和相對濕度對表面熱交換系數(shù)的影響。在工程現(xiàn)場室內(nèi)外混凝土非絕熱溫升試驗反演基礎(chǔ)上，提出濕度特性參數(shù)也可以不用專業(yè)試驗測定而通過工程反演得到。依托具體工程，研究了混凝土泵站的重要防裂部位，并給出相應(yīng)的防裂措施。依據(jù)實測溫度資料，運用改進(jìn)遺傳算法對溫度場進(jìn)行反演計算，獲取施工防裂措施有關(guān)的特征參數(shù)，并反饋分析后續(xù)工程，研究了聯(lián)合防裂措施的整體防裂效果。 2100433B

本書總結(jié)了作者在嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩溫控防裂方面所做的研究成果，闡述了碾壓混凝土壩溫度場與應(yīng)力場仿真計算原理，編制了碾壓混凝土壩溫控仿真計算程序，分析了嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩溢流壩段、底孔壩段等的溫度場與應(yīng)力場的特點，提出相應(yīng)的溫控防裂措施。重點研究了嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩越冬層面的防裂措施。本書可供從事水利水電工程設(shè)計、施工、科研等工程技術(shù)人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書。

目 錄

前言

1概述· 1

1.1 碾壓混凝土筑壩技術(shù)發(fā)展概況 1

1.2 碾壓混凝土壩溫度裂縫及溫控防裂研究現(xiàn)狀 4

1.3 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩溫控與防裂的特點· 9

1.4 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面防裂措施 10

2 碾壓混凝土壩溫度場和溫度應(yīng)力場計算原理· 13

2.1 熱傳導(dǎo)基本理論· 13

2.2 溫控仿真計算采用的單元· 17

2.3 碾壓混凝土壩溫度場計算的有限單元法· 24

2.4 碾壓混凝土壩溫度應(yīng)力計算的有限單元法 28

2.5 碾壓混凝土的徐變與溫度徐變應(yīng)力· 31

3 碾壓混凝土壩三維有限元溫控仿真程序開發(fā)· 37

3.1 FORTRAN語言溫控仿真程序· 37

3.2 基于ANSYS平臺二次開發(fā)的溫控仿真程序· 50

4 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩非溢流壩段溫控仿真研究· 60

4.1工程概況 60

4.2 水庫水溫分析 64

4.3 溫控計算模型 65

4.4 無溫控措施計算成果及分析 66

4.5 表面保溫對溫度場與應(yīng)力場的影響研究· 88

4.6 澆筑溫度對溫度場與應(yīng)力場的影響研究· 93

4.7 綜合溫控措施研究 98

5 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩溢流壩段溫控仿真研究 107

5.1 溢流壩段溫控仿真計算 108

5.2 缺口度汛對溢流壩段溫度場與應(yīng)力場的影響研究· 118

6 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩有孔壩段溫控仿真研究· 127

6.1 碾壓混凝土重力壩有孔壩段浮動網(wǎng)格法· 127

6.2 碾壓混凝土重力壩底孔壩段溫控仿真計算 129

7 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面保溫效果研究· 143

7.1 表面保溫效果計算方法分析 144

7.2 保溫效果計算的熱—結(jié)構(gòu)耦合殼單元法· 148

7.3 嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面保溫效果研究 150

8 升溫水管對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面應(yīng)力改善研究 160

8.1 埋設(shè)升溫水管的混凝土溫度場計算· 160

8.2 升溫水管的熱流管法· 164

8.3 升溫水管對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面應(yīng)力改善研究 170

9 微膨脹混凝土對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩越冬層面應(yīng)力補(bǔ)償研究 177

9.1 微膨脹混凝土筑壩技術(shù) 177

9.2 微膨脹混凝土自生體積變形特性及力學(xué)性能 179

9.3 微膨脹混凝土自生體積變形計算模型及應(yīng)力計算方法 181

9.4 微膨脹混凝土對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土壩越冬層面應(yīng)力補(bǔ)償研究 185

10 人工短縫對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面應(yīng)力釋放研究 190

10.1 人工短縫的數(shù)值模型 191

10.2 人工短縫對嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩越冬層面應(yīng)力釋放研究 199

參考文獻(xiàn) 2012100433B

內(nèi)容介紹

混凝土壩孔口結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜多樣，應(yīng)力集中問題突出，且施工期引起孔口混凝土應(yīng)力因素眾多，如溫度、自生體積變形、干縮、徐變、自重及內(nèi)外約束等。此外，相對壩體截面,孔口結(jié)構(gòu)尺寸又很小，對其進(jìn)行精細(xì)的施工期溫度場和應(yīng)力場仿真模擬困難。本文從混凝土結(jié)構(gòu)的共性和孔口結(jié)構(gòu)的個性出發(fā)，主要就混凝土孔口結(jié)構(gòu)溫度和應(yīng)力仿真的方法、邊界參數(shù)和計算模型，以及孔口結(jié)構(gòu)的裂縫成因和防裂方法進(jìn)行了較深入的研究。 2100433B