寶鋼二號(hào)高爐礎(chǔ)施工階段溫度場與應(yīng)力場研究

大體積混凝土是大型橋梁建設(shè)中必須面對(duì)并認(rèn)真解決的新課題。結(jié)合廈門海滄大橋大體積混凝土錨碇分層澆筑動(dòng)態(tài)施工過程,基于三維非穩(wěn)定溫度場和徐變應(yīng)力有限元法,對(duì)錨碇施工期和運(yùn)行期的溫度場、溫度應(yīng)力進(jìn)行了仿真計(jì)算。計(jì)算中考慮了外界氣溫的周期變化、太陽輻射、水化生熱、澆筑溫度、分層厚度、徐變及混凝土彈性模量隨齡期變化等因素的影響。仿真結(jié)果給出了溫度場、溫度應(yīng)力的特性、分布及其隨時(shí)間變化規(guī)律。通過仿真分析,能預(yù)測大體積混凝土結(jié)構(gòu)中任一點(diǎn)任何時(shí)刻溫度、應(yīng)力及是否會(huì)開裂等信息;能細(xì)致地進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的防裂研究,客觀地評(píng)價(jià)所制定的施工方案是否合理,提高工程的抗裂能力與安全性;提出相應(yīng)的溫控措施,為類似工程提供參考依據(jù)。

利用數(shù)值模擬的方法研究了邊緣煤氣流過分發(fā)展對(duì)爐喉鋼磚的影響。建立了水冷式爐喉鋼磚模型,計(jì)算了其在不同煤氣溫度下熱面的溫度分布和應(yīng)力差異以及水管和內(nèi)部耐材表面的最高溫度和最大應(yīng)力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),煤氣溫度從500℃升高至1100℃,鋼磚的熱面最高溫度上升約500℃,熱面高溫區(qū)域應(yīng)力迅速增大,導(dǎo)致鋼磚破損加劇,因此需借助布料等上部調(diào)節(jié)手段,控制邊緣煤氣流過分發(fā)展,防止形成邊緣"管道",確保鋼磚正常、穩(wěn)定地工作。

ABAQUS在混凝土溫度場和徐變溫度應(yīng)力場計(jì)算中的應(yīng)用

混凝土大壩溫度場和溫度應(yīng)力場有限元分析——根據(jù)豐滿大壩上游水庫水溫和氣溫觀測資料，建立了大壩上游水庫水溫和當(dāng)?shù)貧鉁氐幕貧w模型。采用有限元數(shù)值計(jì)算方法，分析了大壩溫度場，研究了混凝土大壩由于氣溫變化引起的應(yīng)力場交替變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明，有限元...

基于遵義市茅坡水庫在建堆石混凝土大壩,實(shí)測其澆筑倉施工期的溫度及應(yīng)變的分布與變化,根據(jù)應(yīng)變分布和本構(gòu)關(guān)系,得到大壩的應(yīng)力場分布.數(shù)據(jù)顯示,每一倉堆石混凝土中層點(diǎn)溫度最高,中部沿堆石混凝土壩短邊方向應(yīng)力最大.

結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差、基礎(chǔ)溫差是混凝土結(jié)構(gòu)施工期易開裂的主要原因,為此,結(jié)合混凝土溫度場、應(yīng)力場的基本原理和水管冷卻的精確算法,通過三維有限單元法對(duì)施工期某水閘閘墩進(jìn)行仿真計(jì)算,分析閘墩混凝土施工期溫度場、應(yīng)力場的時(shí)空變化規(guī)律,得出在溫降階段閘墩門槽處是裂縫容易出現(xiàn)的地方計(jì)算結(jié)果表明,表面保溫和內(nèi)部水管降溫相結(jié)合的溫控措施既能減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差又能降低結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)溫差,具有良好的防裂效果,且模板外面貼保溫板的保溫方法能使混凝土表面的施工質(zhì)量得到明顯改觀,值得應(yīng)用推廣.

結(jié)合常州高架二期新京杭運(yùn)河大橋主墩承臺(tái)實(shí)測溫控?cái)?shù)據(jù),分析分層澆筑動(dòng)態(tài)施工大體積混凝土溫度場變化及分布規(guī)律?；谒矐B(tài)溫度場三維有限元分析方法,采用多種混凝土絕熱溫升模型進(jìn)行計(jì)算,選擇與實(shí)測溫控?cái)?shù)據(jù)較為符合的混凝土絕熱溫升模型;在瞬態(tài)溫度分析的基礎(chǔ)上對(duì)承臺(tái)進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元分析,得到應(yīng)力場的變化及分布規(guī)律;通過溫度場、應(yīng)力場的變化及分布規(guī)律以便為同類型大體積基礎(chǔ)承臺(tái)結(jié)構(gòu)制定合理的溫度控制及施工措施。

大體積混凝土的內(nèi)外溫差和基礎(chǔ)溫差是施工期結(jié)構(gòu)易開裂的主要原因。通過三維有限元法對(duì)南水北調(diào)工程沙河u型渡槽施工期采取表面保溫和內(nèi)部水管降溫相結(jié)合的溫控措施進(jìn)行仿真計(jì)算,分析了混凝土施工期溫度場和應(yīng)力場的時(shí)空變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:溫降階段在渡槽端部容易出現(xiàn)裂縫;溫控措施能起到較好的防裂效果。這種溫控措施可為同類工程所借鑒。

采用三維有限元法對(duì)云南省某水電站老壩線的拱壩壩體施工期溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行仿真分析,得到了拱壩溫度場及溫度應(yīng)力分布的一般規(guī)律,為混凝土拱壩的溫控措施的設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

為提高新型水煤漿噴嘴的抗沖蝕性能,采用有限元分析法,對(duì)新型水煤漿噴嘴穩(wěn)定工作時(shí)的溫度和應(yīng)力場進(jìn)行了分析計(jì)算;并對(duì)超音速噴涂制備的涂層與等離子噴涂涂層、激光熔覆制備涂層與噴嘴材料哈氏合金的沖蝕性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明噴嘴穩(wěn)定工作時(shí),出口端部的溫度較高、溫度梯度較大,水煤漿通道溫度在300～500℃。熱應(yīng)力最大值發(fā)生在冷卻水套管的外壁圓角處,同時(shí)噴嘴出口端部應(yīng)力較大。在不同的沖蝕速度下,3種涂層的抗沖蝕能力均優(yōu)于哈氏合金,且超音速噴涂制備涂層的抗沖蝕能力最優(yōu)。

提出閥門閥體有限元建模的有效方法;采用結(jié)構(gòu)分析有限元方法,對(duì)國產(chǎn)125mw汽輪機(jī)主蒸汽調(diào)節(jié)閥閥體冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)啟停工況的溫度場、熱應(yīng)力場、機(jī)械應(yīng)力場、綜合應(yīng)力場進(jìn)行了分析計(jì)算,得出了關(guān)鍵點(diǎn)在冷態(tài)啟停工況詳細(xì)的溫度場及其對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力場的變化規(guī)律,并給出了閥體在機(jī)組溫態(tài)、熱態(tài)啟停工況下的應(yīng)力場的計(jì)算結(jié)果;估算了各態(tài)啟動(dòng)的閥體壽命損耗

以指數(shù)式混凝土水化放熱模型為基礎(chǔ),運(yùn)用分析軟件marc建立大體積混凝土三維有限元模型,采用生死單元模擬分層澆筑過程,以#4船塢底板分層澆筑工程為例,計(jì)算了7d分層澆筑間歇時(shí)間溫度場和應(yīng)力場,并分析了各典型點(diǎn)最大絕熱溫升和最大主應(yīng)力的分布及變化規(guī)律。

采用有限元數(shù)值方法,利用ansys用戶可編程特性進(jìn)行澆筑期混凝土彈模模擬,通過對(duì)某閘墩分批澆筑施工過程的模擬,分析了大體積混凝土溫度場變化規(guī)律,利用an-sys中熱-結(jié)構(gòu)藕合分析,進(jìn)行了徐變溫度應(yīng)力計(jì)算和分析。

以\"天都花園地基底板開裂\"為實(shí)例主要分析\"溫度場\"變化在該約束形式開裂問題中的影響。

對(duì)于特大橋承臺(tái)施工中的大體積混凝土澆筑，往往會(huì)因水化熱導(dǎo)致施工期混凝土內(nèi)外兩側(cè)溫度差及溫度應(yīng)力差，從而產(chǎn)生混凝土早期裂縫，影響結(jié)構(gòu)耐久性與安全性。以臺(tái)州灣健跳港特大橋?yàn)槔?，提出?yōu)化混凝土配合比及溫控方案，對(duì)施工期溫度場和溫度應(yīng)力場進(jìn)行仿真模擬，給出了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施，以指導(dǎo)混凝土澆筑施工，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

對(duì)于特大橋承臺(tái)施工中的大體積混凝土澆筑,往往會(huì)因水化熱導(dǎo)致施工期混凝土內(nèi)外兩側(cè)溫度差及溫度應(yīng)力差,從而產(chǎn)生混凝土早期裂縫,影響結(jié)構(gòu)耐久性與安全性.以臺(tái)州灣健跳港特大橋?yàn)槔?提出優(yōu)化混凝土配合比及溫控方案,對(duì)施工期溫度場和溫度應(yīng)力場進(jìn)行仿真模擬,給出了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施,以指導(dǎo)混凝土澆筑施工,防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫.

由日照引起的橋梁結(jié)構(gòu)物溫度變化除主要與太陽輻射作用有關(guān)外,還受箱梁截面幾何形狀、砼熱物理性質(zhì)及周圍邊界條件的影響。使用不同的溫度梯度模式計(jì)算得到的梁內(nèi)溫度應(yīng)力相差巨大。文中通過對(duì)宜賓長江大橋箱梁施工階段溫度場的ansys分析,并與實(shí)測結(jié)果比較,得出了符合本橋?qū)嶋H的溫度場模型。

結(jié)合工程實(shí)例，應(yīng)用現(xiàn)代ｐａｐｆｅ大型軟件，對(duì)大體積砼基礎(chǔ)的溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行較深入的數(shù)值分析，給出了計(jì)算與實(shí)例值的比較結(jié)果，提出了相應(yīng)的看法，為ｐａｆｅｃ在工程上的應(yīng)用提供了進(jìn)一步的實(shí)踐應(yīng)用的依據(jù)。

結(jié)合工程實(shí)例，應(yīng)用現(xiàn)代ｐａｐｆｅ大型軟件，對(duì)大體積砼基礎(chǔ)的溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行較深入的數(shù)值分析，給出了計(jì)算與實(shí)例值的比較結(jié)果，提出了相應(yīng)的看法，為ｐａｆｅｃ在工程上的應(yīng)用提供了進(jìn)一步的實(shí)踐應(yīng)用的依據(jù)。

隨著水利工程規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,混凝土大壩體積也越來越大,隨著混凝土體積的增大,很多混凝土大壩出現(xiàn)了不同程度的裂縫.為防止裂縫產(chǎn)生,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r,需采取溫控措施.溫度場和溫度應(yīng)力仿真計(jì)算可以根據(jù)溫控要求和現(xiàn)場實(shí)際情況,通過計(jì)算對(duì)比確定經(jīng)濟(jì)合理的溫控措施.廣西大藤峽水利樞紐工程是國家水利部172項(xiàng)水利工程的龍頭,為紅水河梯級(jí)規(guī)劃中最末一個(gè)梯級(jí).地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū),混凝土溫控控制是施工過程中的重難點(diǎn).

深井、超深井井筒內(nèi)溫度場、壓力場變化幅度較大。溫度場及壓力場的大幅度變化影響到了鉆井液密度場,進(jìn)而對(duì)井控安全產(chǎn)生影響。建立了井筒當(dāng)量密度場分布模型,利用該模型計(jì)算了鉆井液循環(huán)和靜止時(shí)鉆井液當(dāng)量密度場分布情況,并探討了井筒溫度場壓力場對(duì)井控過程的影響。研究表明:深井、超深井鉆井井控過程中,應(yīng)該考慮井筒溫度場、壓力場變化對(duì)鉆井液物性參數(shù)的影響;鉆井液循環(huán)和靜止時(shí),實(shí)際鉆井液井底當(dāng)量循環(huán)密度和當(dāng)量靜止密度低于將鉆井液作為地面常數(shù)時(shí)的當(dāng)量密度,井控時(shí)應(yīng)該注意適當(dāng)增大鉆井液密度以平衡地層孔隙壓力。采取相應(yīng)的措施預(yù)防環(huán)空井底壓力的減小帶來的溢流、井涌甚至井噴。進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可以不考慮溫度場與壓力場的影響;另外井控事故預(yù)防控制需要技術(shù)及管理措施相結(jié)合。

以q345中厚板對(duì)接焊為研究對(duì)象,利用ansys分析軟件對(duì)焊接過程三維瞬態(tài)溫度場進(jìn)行了模擬。通過對(duì)不同時(shí)刻的溫度場分布和不同點(diǎn)所經(jīng)歷的熱循環(huán)曲線進(jìn)行分析,得出距離焊縫等距離的各點(diǎn)經(jīng)歷了相同的焊接熱循環(huán);由于多層多道焊具有焊接熱疊加效果,在焊接第三道次后應(yīng)降低焊接熱輸入,同時(shí)模擬結(jié)果為焊接參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。