水工混凝土溫度應力分析和溫控防裂研究.pdf

1、大體積混凝土在現代工業(yè)和民用建筑中占據著重要的地位，特別是水工大體積混凝土結構，經常在短時間內進行大塊體整體澆筑。這類結構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，內表較大的溫度梯度使結構產生溫度應力，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，是大體積混凝土結構施工中一個重要的問題。本文針對這一問題，結合白沙水庫水閘工程，對水工大體積混凝土

2、結構溫度應力及溫控防裂進行了深入研究，主要內容有以下幾個方面： 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，實現混凝土結構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對其進行二次開發(fā)，實現在ANSYS中進行混凝土彈性徐變溫度應力的增量計算。 4．根據水工混凝土結構的特點，采用合理的濕度運移數學模型，結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和表面水分交換系數的數學表達式；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．結合白沙水庫水閘