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大体积混凝土施工过程中的水化热分析及裂纹控制

作　者: 陈群山
导　师: 何保华
学　校: 华中科技大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 大体积混凝土水化热温度场温度应力裂纹控制
分类号: TU755
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 141次
引　用: 1次
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内容摘要

温度裂缝是大体积混凝土裂缝的主要存在形式,为控制温度裂缝,对大体积混凝土在施工过程中的水化热进行仿真分析与裂纹控制就成为一个重要的研究课题。本文基于有限单元法,就大体积混凝土在施工浇筑过程中温度场和温度应力两个方面进行了较深入的分析研究。本文的主要内容如下:1、介绍了大体积混凝土在施工过程中的水化热分析与裂纹控制的理论基础并对温度场和温度应力的有限单元法进行了介绍。由于大体积混凝土在施工过程中由水化热产生的温度场属于固体热传导中的不稳定温度场,故本文通过ANSYS热分析模块中的瞬态热分析来模拟整个水化热的过程。2、本文基于ANSYS的APDL语言,通过编制了计算程序来模拟了大体积混凝土的浇筑过程。对体积为50 m×40 m×10 m的混凝土按照边界条件,对其实际施工过程由水化热引起的温度场和温度应力进行了仿真计算。通过仿真计算得到了大体积混凝土在施工过程中的一些规律。在温度场方面,混凝土中心温度最高,并向四周依次降低;混凝土内外温度梯度值达到最大值18℃,而产生温度裂缝的理论温差值为25℃,故平均温差远小于25℃,没有产生温度裂缝的危险。在温度应力方面,由于水化程度的加深以及受到对流的影响,逐渐形成较大的温度梯度;同时在混凝土周围边界条件的约束下,混凝土的内部形成了明显的应力场;混凝土底部四个角的应力值要大于混凝土四周的温度应力值。3、针对模拟分析的结果,并对大体积混凝土裂缝的控制方法进行了深入探讨。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 背景与意义  8-10
  1.2 国内外水化热分析及裂纹控制研究现状  10-12
  1.3 本文的主要工作  12-13
  1.4 论文的组织结构  13-14
2 热力学基本原理和有限元理论  14-32
  2.1 热传导方程及边界条件  14-20
  2.2 温度场计算的有限单元法  20-24
  2.3 温度应力计算的有限单元法  24-28
  2.4 有限元分析软件ANSYS 介绍  28-31
  2.5 本章小结  31-32
3 大体积混凝土温度场及温度应力的模拟研究  32-44
  3.1 大体积混凝土温度场的模拟研究  32-41
  3.2 混凝土温度应力的模拟研究  41-43
  3.3 本章小结  43-44
4 大体积混凝土的裂缝控制  44-49
  4.1 大体积混凝土温度裂缝的产生原因  44-45
  4.2 大体积混凝土裂缝控制方法  45-47
  4.3 本章小结  47-49
5 总结与展望  49-51
  5.1 论文总结  49-50
  5.2 工作展望  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-54

大体积混凝土施工过程中的水化热分析及裂纹控制

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