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碾压混凝土重力坝温控及防裂措施研究

作　者: 张智
导　师: 戚蓝
学　校: 天津大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 碾压混凝土重力坝温度控制 ANSYS 仿真分析水管冷却
分类号: TV642.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 130次
引　用: 1次
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内容摘要

碾压混凝土坝和常态混凝土坝相似,同样存在温度裂缝问题。而碾压混凝土坝与常态混凝土坝的材料性质和施工方式又均不同,因而温度场和应力场有较大差异,目前碾压混凝土坝呈快速发展的趋势,其温度应力的研究有很大的实际意义。虽然可以通过预埋坝体内的测量设备得到一部分温度场和应力场的数据,但是不能对其进一步发展作出预测,也不能全面的反映整个坝体的情况,更不能为下一步的施工和安全生产提供依据。因此对坝体温度场和应力场进行仿真分析,显得十分必要。本文主要通过大型有限元软件ANSYS为平台,编制了碾压混凝土重力坝施工期温度场和应力场的仿真分析程序,分析了某水电站枢纽右岸非溢流坝段的施工过程,包括施工期的温度场分析和应力场分析,分析程序中同时考虑了气温变化、水泥水化热、混凝土弹性模量、冷却水管和混凝土徐变等主要因素。而且,对影响水管冷却效果的因素进行了敏感性分析,主要分析了在不同的水管间距、水管长度、水管流量等对浇注混凝土温度的影响,最后提出工程中适合的水管冷却方案。在研究施工期坝体不稳定温度场和徐变应力场基础之上,对碾压混凝土重力坝的温控及防裂措施进行了探讨,提出了一系列温控及防裂措施,供碾压混凝土重力坝温控防裂设计借鉴和参考。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 碾压混凝土坝的温度应力问题  7
  1.2 国内外研究概况及发展趋势  7-11
  1.3 本文的研究思路及研究内容  11-12
第二章温度场及混凝土徐变应力场有限元计算原理  12-25
  2.1 热传导的基本理论  12-15
  2.2 稳定温度场有限元计算  15-18
  2.3 非稳定温度场有限元计算  18-21
  2.4 徐变应力场的有限元计算  21-25
第三章碾压混凝土重力坝温度场应力场仿真分析方法  25-34
  3.1 ANSYS 热分析简介  25-26
  3.2 ANSYS 模拟碾压混凝土重力坝温度场的可行性  26-28
  3.3 温度场仿真分析的实现方法  28-29
  3.4 温度场仿真分析的技术处理  29-30
  3.5 冷却水管的模拟实现方法  30-32
  3.6 热—应力耦合场分析  32-34
第四章碾压混凝土重力坝施工期温度场及应力场仿真  34-47
  4.1 工程概况  34
  4.2 基本资料  34-36
  4.3 有限元计算模型的选取  36-37
  4.4 施工过程模拟  37-38
  4.5 坝体温度场及应力场计算结果及分析  38-44
  4.6 水管冷却参数的敏感性分析  44-47
第五章碾压混凝土坝的温控及防裂措施  47-50
  5.1 温差控制标准及其相关要求  47-48
  5.2 温度控制综合措施  48-50
第六章总结与展望  50-52
参考文献  52-55
参加科研情况说明  55-56
致谢  56

碾压混凝土重力坝温控及防裂措施研究

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